Окисление спиртов. Реакция органического окисления спиртов

Спирты могут подвергаться окислению при воздействии окислителя, такого как водный раствор дихромата калия (K₂Cr₂О₇) или перманганат калия (KMnO₄) в кислой среде.

Образующийся кислород [O] в середине будет атаковать углерод, связанный с функциональной группой спирта (гидроксил - OH), образуя очень нестабильное соединение, называемое двойным диолом, в котором два гидроксила связаны с одним и тем же углерод. Поскольку это нестабильное соединение выделяет воду и дает начало новому продукту.

Этот продукт будет зависеть от типа окисленного спирта, будь то первичный, вторичный, третичный или метанол.

Вкратце:

См. Каждый случай ниже:

• Метанол (H₃С─ ОН):

Метанол - единственный спирт, который имеет три атома водорода, связанных с углеродом, который подвергнется окислению. В этом случае, поскольку на молекуле есть три точки, которые может атаковать образующийся кислород, произойдут три последовательных окисления, как показано на диаграмме ниже:

• Первичные спирты:

В этих соединениях гидроксильный углерод связан только с одним атомом углерода, то есть два других лиганда являются атомами водорода, а образующийся кислород может атаковать два места.

Во-первых, будет образование альдегида, как показано ниже:

Но окисление продолжается, потому что реагенты, используемые для окисления спирта, более сильные, чем реагенты, используемые для окисления альдегида. Затем другой образующийся кислород атакует карбонильный углерод и производит карбоновую кислоту.

Ниже приводится пример окисления этанола сначала до этаналя, а затем до этановой кислоты (уксусной кислоты). Эта полная реакция - превращение вина в уксус.

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

Частичное окисление этанола до этаналя происходит, когда алкоголик проходит одноразовый алкотестер. Внутри этого устройства находится твердая смесь дихромата калия и диоксида кремния в кислой среде, при этом происходит следующая реакция:

K₂Cr₂О_{7 (водн.)} + 4H₂ТОЛЬКО_{4 (водн.)} + 3 CH₃CH₂ой_(грамм) → Cr₂(ТОЛЬКО₄)_{3 (водн.)} + 7 утра₂О₍₁₎ + 3 CH₃CHO_(грамм) + K₂ТОЛЬКО_{4 (водн.)}
апельсинэтанол (бесцветный)зеленыйэтаналь (бесцветный)

Обратите внимание, что, помимо окисления этанола (спирта) до этаналя (альдегида), происходит одновременное восстановление дихромата, который имеет оранжевый цвет, до хрома (III) или даже хрома (II), который имеет зеленый цвет. Изменение цвета будет указывать на то, что в крови человека больше алкоголя, чем разрешено.

• Вторичные спирты:

Это соединения, в которых гидроксильный углерод связан с двумя другими атомами углерода и только с одним атомом водорода. Следовательно, в молекуле будет только одно место, где образующийся кислород может атаковать, и будет образован только один тип продукта, которым всегда будет кетон:

Поскольку карбонильный углерод кетона не имеет прямой водородной связи, больше нет возможности дальнейшего окисления. Следовательно, реакция останавливается на кетоне.

• Третичные спирты:

Третичные спирты - это спирты, в которых углерод с группой -ОН образует три связи с другими атомами углерода. Поскольку они не связываются с атомами водорода, молекула не может быть атакована кислородом. Благодаря этому третичные спирты не подвергаются окислению.

* Источник и автор изображения: CostaPPPR.

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Хотели бы вы ссылаться на этот текст в учебе или учебе? Смотреть:

FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Окисление спиртов»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/oxidacao-dos-alcoois.htm. Доступ 27 июля 2021 г.