Alkoholy môžu podliehať oxidácii, keď sú vystavené oxidačnému činidlu, ako je vodný roztok dvojchrómanu draselného (K2Cr2O7) alebo manganistan draselný (KMnO4) v kyslom prostredí.
Vznikajúci kyslík [O] v strede napadne uhlík spojený s alkoholovou funkčnou skupinou (hydroxyl - OH), ktorá tvorí veľmi nestabilnú zlúčeninu nazývanú dvojitý diol, ktorá má dva hydroxyly spojené s rovnakým uhlíka. Keďže je nestabilná, táto zlúčenina uvoľňuje vodu a dáva vznik novému produktu.
Tento produkt bude závisieť od typu alkoholu, ktorý bol oxidovaný, či už ide o primárny, sekundárny, terciárny alebo metanol.
Stručne povedané, máme:
Pozrite si každý prípad nižšie:
- Metanol (H3C─ OH):
Metanol je jediný alkohol, ktorý má tri vodíky viazané na uhlík, ktorý podlieha oxidácii. V tomto prípade, keďže na molekule sú tri body, ktoré môže vznikajúci kyslík napadnúť, dôjde k trom následným oxidáciám, ako je znázornené na obrázku nižšie:
- Primárne alkoholy:
V týchto zlúčeninách je hydroxylový uhlík spojený iba s jedným atómom uhlíka, to znamená, že ďalšie dva ligandy sú vodíky a existujú dve miesta, kde môže vznikajúci kyslík útočiť.
Po prvé, dôjde k tvorbe aldehydu, ako je uvedené nižšie:
Oxidácia však pokračuje, pretože činidlá používané na oxidáciu alkoholu sú silnejšie ako činidlá používané na oxidáciu aldehydu. Potom ďalší vznikajúci kyslík napadne karbonylový uhlík a vytvorí karboxylovú kyselinu.
Nasleduje príklad oxidácie etanolu, najprv na etanal a potom na kyselinu etánovú (kyselinu octovú). Táto celková reakcia je premena vína na ocot.
Čiastočná oxidácia etanolu na etanol nastáva, keď alkoholik podstúpi jednorazový dychový test. Vo vnútri tohto zariadenia je tuhá zmes dvojchrómanu draselného a oxidu kremičitého v kyslom prostredí, pričom prebieha nasledujúca reakcia:
K2Cr2O7 (aq) + 4H2IBA4 (aq) + 3 CH3CH2oh(g) → Kr2(LEN4)3 (vod.) + 7 hodín ráno2O(1) + 3 CH3CHO(g) + K2IBA4 (aq)
Oranžováetanol (bezfarebný)zelenáetanal (bezfarebný)
Všimnite si, že okrem oxidácie etanolu (alkoholu) na etanal (aldehyd) dochádza súčasne k redukcii dichrómanu, ktorý je oranžový, na chróm (III) alebo dokonca chróm (II), ktorý je zelený. Zmena farby bude naznačovať, že osoba má viac alkoholu v krvi, ako je povolené.
- Sekundárne alkoholy:
Sú to zlúčeniny, v ktorých je hydroxylový uhlík viazaný na dva ďalšie atómy uhlíka a iba na jeden atóm vodíka. Preto bude existovať iba jedno miesto v molekule, kde môže nastupujúci kyslík napadnúť a vytvorí sa iba jeden typ produktu, ktorým bude vždy ketón:
Pretože na karbonylovom uhlíku ketónu nie je priamo viazaný žiadny vodík, neexistuje už žiadna možnosť ďalšej oxidácie. Preto sa reakcia zastaví na ketóne.
- Terciárne alkoholy:
Terciárne alkoholy sú tie, v ktorých uhlík, ktorý má -OH skupinu, vytvára tri väzby s inými atómami uhlíka. Keďže sa neviažu s vodíkmi, na molekule nie je žiadny bod, ktorý by mohol napadnúť vznikajúci kyslík. Vďaka tejto skutočnosti terciárne alkoholy nepodliehajú oxidácii.
* Zdroj a autor obrázku: CostaPPPR.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/oxidacao-dos-alcoois.htm