Organická redoxní reakce

V dnešním světě Organická redoxní reakce zaujal zásadní místo v různých sférách každodenního života. Ať už na pracovišti, v akademické, kulturní nebo sociální sféře, Organická redoxní reakce se stal tématem relevantním a zajímavým pro širokou škálu lidí. Jeho dopad a relevance vzbudily zájem výzkumníků, odborníků i laické veřejnosti, kteří se snaží pochopit jeho význam a dopady. V tomto článku do hloubky prozkoumáme roli, kterou Organická redoxní reakce hraje v dnešní společnosti, analyzujeme její vývoj, výzvy a možná řešení. Kromě toho prozkoumáme, jak Organická redoxní reakce utvářel a bude nadále utvářet současnou krajinu, stejně jako výhody a výzvy, které s sebou přináší její přítomnost v různých kontextech.

Birchova redukce

Organické redoxní reakce jsou redoxní reakce probíhající u organických sloučenin. Organické oxidace a redukce se liší od běžných redoxních reakcí, protože u mnoha z nich ve skutečnosti nedochází k přenosu elektronu v elektrochemickém smyslu slova.[1] Mezi organické oxidace se místo toho řadí reakce, kdy dochází k navázání kyslíku a/nebo odštěpení vodíku.[2]

Jednotlivé funkční skupiny lze seřadit podle rostoucích oxidačních čísel atomů uhlíku:[1]

oxidační číslo sloučeniny
−4 methan
−3 alkany
−2, −1 alkany, alkeny, alkoholy, halogenalkany, aminy
0 alkyny, geminální dioly
+1 aldehydy
+2 chloroform, kyanovodík, ketony
+3 karboxylové kyseliny, amidy, nitrily
+4 oxid uhličitý, tetrachlormethan

Při oxidaci methanu na oxid uhličitý se oxidační číslo uhlíku zvýší z −4 na +4.

K častým redukcím patří například přeměny alkenů na alkany, z oxidací jsou časté například oxidace alkoholů na aldehydy. Při oxidacích se ze substrátů odstraňují elektrony, tím se snižuje elektronová hustota na molekule. U redukcí nastává zvýšení elektronové hustoty po dodání elektronů na molekulu. Uvedená označení se vždy vztahují k organické sloučenině, například reakce ketonu s hydridem lithnohlinitým se popisuje jako redukce ketonu, ovšem ne jako oxidace hydridu. Při řadě oxidací se z organických molekul odštěpují atomy vodíku, podobně bývají při redukcích často navazovány.

Mnoho reakcí označovaných jako redukce se objevuje i v jiných skupinách, například přeměny ketonů na alkoholy hydridem lithnohlinitým lze popsat jako redukce, ovšem hydrid je také dobrým nukleofilem a tak tyto reakce rovněž patří mezi nukleofilní substituce. Mnoho redoxních organických reakcí má mechanismus odpovídající párovacím reakcím, s radikálovými meziprodukty. Pravé redoxní organické reakce se objevují při elektrochemických organických syntézách; v elektrochemických článcích probíhá například Kolbeho elektrolýza.[3]

Při disproporcionacích se substrát zároveň oxiduje a redukuje za vzniku dvou různých sloučenin.

Asymetrické redukce a asymetrické oxidace mají velký význam v asymetrické syntéze.

Příklady

Organické oxidace

Podrobnější informace naleznete v článku Katalytická oxidace.

Nejčastějšími oxidačními činidly u organických reakcí jsou vzduch a kyslík. Patří sem například syntézy významných sloučenin, zneškodňování znečišťujících látek a hoření.

Organické oxidace mohou probíhat jedním z těchto mechanismů:

Organické redukce

Organické redukce mají také několik možných mechanismů:

Existují také redukce neprobíhající žádným z uvedených mechanismů, jako je Wolffova–Kižněrova redukce.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Organic redox reaction na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b March Jerry; (1985). Advanced Organic Chemistry reactions, mechanisms and structure (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons ISBN 0-471-85472-7
  2. ↑ Organic Redox Systems: Synthesis, Properties, and Applications, Tohru Nishinaga 2016
  3. ↑ http://www.electrosynthesis.com Archivováno 15. 5. 2008 na Wayback Machine.
  4. ↑ A. L. Wilds. Reduction with Aluminum Alkoxides (The Meerwein-Ponndorf-Verley Reduction. Organic Reactions. 1944, s. 178–223. doi:10.1002/0471264180.or002.05. 

Související články

Oxidace funkčních skupin

Redukce funkčních skupin

Externí odkazy