Окисление спиртов

1. Окисление первичных спиртовых веществ до карбоновых кислот
2. Окисление спиртовых веществ до карбонильных соединений
3. Получение альдегидов
4. Получение кетонов

Окисление первичных спиртовых веществ в альдегиды, с общей структурной формулой \(R-CHO\), а также вторичных спиртовых веществ в кетоны, с общей структурной формулой \(R^1-CO-R^2\), считается самым важным преобразованием химически активных групп, в том числе, оцениванием выборного процесса окисляющего вещества:

Рисунок 1.

Третичные спиртовые вещества в обыкновенных условиях не подлежат окислению, в свою очередь, в относительно непростых условиях химический процесс, сопрягающийся увеличением степени окисления атома, проводится в сопровождении разложения углеродной скелетной формулы.

Окисление первичных спиртовых веществ до карбоновых кислот

Окисление первичных спиртовых веществ в соответственные карбоновые кислоты несложно произвести воздействием большого количества определенных окислителей. Таким образом, сконцентрированная азотная кислота (\(HNO_3\)) осуществляет быстрое превращение спиртовых веществ в соответственные карбоновые кислоты. Данные способ возможно использовать применительно ко всем первичным спиртовым веществам, с учетом того, что данные спирты не включают группы, которые чувствительны к воздействию азотной кислоты:

Рисунок 2.

Карбоновые кислоты, в том числе формируются при окислении первичных спиртовых веществ щелочным раствором калиевой соли марганцовой кислоты (\(KMnO_4\)). Необходимо заметить, что в данных условиях не осуществляется разрушение групп, которые чувствительны к кислотной среде, что возможно применить для оксидирования первичных групп спиртов при наличии альдегидных групп. С этой целью из альдегидоспиртов (общая формула \(CHOC_nH_m(OH)_x\)) осуществляется получение ацетали (общая формула \(R^2C(OR^1)(OR^2)\)). Далее, осуществляют окисление первичной группы спиртов в карбоксильную группу и кислотным гидролизом производят снятие защиты, выполняя освобождение альдегидной группы. К примеру, данным образом возможно осуществить превращение гликольальдегида (\(C_2H_4O_2\)) в оксоэтановую кислоту (\(C_2H_2O_3\)):

Рисунок 3.

Окисления щелочным раствором калиевой соли марганцовой кислоты ароматических первичных спиртовых веществ считается хорошим способом синтезирования ароматических кислот:

Рисунок 4.

Окисление спиртовых веществ до карбонильных соединений

Для окисления первичных, а также вторичных спиртовых веществ в соответственные альдегиды либо кетоны применяют смесь соли хромовой кислоты (\(H_2CrO_4\)) с серной кислотой, оксид хрома (VI) (\(CrO_3\)), калиевую соль марганцовой кислоты (\(KMnO_4\)), оксид марганца (\(MnO_2\)), в том числе каталитическую реакцию отщепления водорода.

В лабораторной практике для окисления спиртовых веществ, как правило, используют шестивалентные соединения хрома: дихромат натрия с серной кислотой либо оксид хрома (VI).

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Третичные спиртовые вещества обладают высокой стойкостью к воздействию окислительных веществ. В строгих условиях данные спирты подвержены окислению с разрыванием взаимосвязей C-C в β-расположении к гидроксогруппе и формированием смеси кислотных альдегидов и кетонов:

Рисунок 5.

Получение альдегидов

Ключевой проблематикой, возникающей при осуществлении окисления спиртовых веществ до альдегидов, считается то, что альдегиды весьма просто претерпевают последующее окисление сравнительно с первоначальными спиртовыми веществами. В действительности альдегиды обладают относительно высокой активностью, как органические восстановители.

Таким образом, окисляя первичные спиртовые вещества натриевым хромпиком (\(Na_2Cr_2O_7\)) в серной кислоте, формирующийся альдегид требуется защитить от последующего окислительного процесса до карбоновой кислоты. Возможно, к примеру, осуществлять удаление альдегида из среды реагентов, что удачно используется, поскольку температурные показатели кипения альдегида, обычно меньше, нежели температурные показатели кипения первичных спиртовых веществ. Данным способом возможно получить, прежде всего, легкокипящие альдегидные вещества, к примеру, ацетальдегид (\(С_2H_4O\)), пропиональдегид (\(CH_3CH_2CHO\)), а также изомасляный альдегид (\(C_4H_8O\)):

Рисунок 6.

Самые хорошие итоги возможно обрести, когда взамен серной кислоты применять безводную (ледяную) уксусную кислоту (\(CH_3COOH\)).

Для обретения высоко кипящих альдегидов из соответственных первичных спиртовых веществ в виде окислительного вещества применяют трет-бутилметиловый эфир хроматной кислоты:

В достаточной степени избирательным считается методика окисления, в которой применяют оксид марганца (IV) (\(MnO_2\)) в органическом растворителе, пентан (\(C_5H_{12}\)) либо метиленхлорид (\(CH_2Cl_2\)). К примеру, проп-2-ен-1-ол (\(C_3H_6O\)) и гидроксиметилбензол (\(C_7H_8O\)), следовательно, возможно осуществлять окисление в соответственные альдегиды.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Выходные спиртовые вещества малорастворимые в неполярных растворителях, в свою очередь, альдегиды, формирующиеся в итоге окисления, существенно легче растворяются в пентане (\(C_5H_{12}\)) либо метиленхлорид (\(CH_2Cl_2\)). По данной причине карбонильные вещества осуществляют переход в среду растворителя, и, следовательно, возможно произвести предотвращение взаимодействия с окислительным веществом и последующим окислением:

Рисунок 7.

Осуществлять окислительные процессы с вторичными спиртовыми веществами в кетоны существенно легче, нежели с первичными спиртовыми веществами в альдегиды. Выходы в данной ситуации больше, поскольку, прежде всего, реактивность вторичных спиртовых веществ больше, нежели первичных, и второе, образующиеся кетоны обладают большей стойкостью к воздействию окислительных веществ, нежели альдегиды.

Получение кетонов

Наиболее общим способом считается окисление триоксидом хрома (\(CrO_3\)) в воде либо разведенной этановой кислоте (\(CH_3COOH\)). Триоксид хрома в диметилкетоне (\(C_3H_6O\)) и соли пиридина и хромовой кислоты (\(C_{10}H_{12}Cr_2N_2O_7\)) возможно применять для процесса окисления вторичных спиртовых веществ, которые не насыщены, соблюдая двойные, а также тройные взаимосвязи:

Рисунок 8.

Вторичные спиртовые вещества сложной структуры, которые содержат чувствительные к воздействию окислительных веществ группы, возможно с хорошими выходами окислять в соответственные кетоны, применяя окисление по Оппенауэру. В структуре, которая содержит вторичные спиртовые вещества, а также кетоны (обычно это диметилкетон) при наличии алкоксидов алюминия осуществляется установка баланса:

Рисунок 9.

Когда осуществить ввод большого количества диметилкетона, тогда осуществляется отклонение баланса в бок формирования кетонов из вторичных спиртовых веществ, т.е. осуществляется окисление спиртового вещества. После установки баланса осуществляется обработка смеси реакции тридцати процентной серной кислотой, происходит отгон излишка диметилкетона, а также изопропанола (\(C_3H_8O\)), и производят отделение продукта окисления – кетона.

Роль алкоксида алюминия заключается в формировании совокупности с диметилкетоном, т.е. алкоксид алюминия работает как кислота Льюиса, повышая частичный положительный заряд на углеродном атоме карбонильной группы.

С помощью этого в комплексе реакции, включающем спиртовые вещества, проще осуществляется гидридный переход от углеродного атома, взаимосвязанного с гидроксогруппой, и это вызывает преобразование первичного спиртового вещества в кетоны:

Рисунок 10.