о різних класів неорганічних сполук (прості речовини, оксиди металів, перекисні сполуки, солі, кислоти, що містять елемент у високому ступені окислення), і лише малу їх частину складають органічні окислювачі (пероксикислоти , хінони та ін.)
3. Окислення різних класів органічних сполук
.1 Окисна деструкція алканів
Як вже говорилося, окислення органічної речовини - введення в його склад кисню і (або) відщеплення водню. Відновлення - зворотний процес (введення водню і відщеплення кисню). Враховуючи склад алканів (СnH2n +2), можна зробити висновок про їх нездатності вступати в реакції відновлення, але можливості брати участь в реакціях окислення. p align="justify"> Алкани - сполуки з низькими ступенями окислення вуглецю, і залежно від умов реакції вони можуть окислюватися з утворенням різних сполук.
В
При звичайній температурі алкани не вступають в реакції навіть з сильними окислювачами (Н2Cr2O7, KMnO4 тощо). При внесенні у відкрите полум'я алкани горять. При цьому в надлишку кисню відбувається їх повне окислення до СО2, де вуглець має вищий ступінь окислення +4, і води. Горіння вуглеводнів призводить до розриву всіх зв'язків С-С і С-Н і супроводжується виділенням великої кількості тепла (екзотермічна реакція). <В
Загальноприйнято, що механізм окислення алканів включає радикальний ланцюговий процес, оскільки сам по собі кисень малореакціонноспособен, щоб відірвати атом водню від алкана потрібна частинка, яка буде ініціювати виникнення алкільного радикала, який буде реагувати з киснем, даючи пероксирадикал . Потім пероксирадикал може відірвати атом водню від іншої молекули алкана з утворенням алкілгідропероксіда і радикала. br/>В
Можливо окислення алканів киснем повітря при 100-150оС в присутності каталізатора - ацетату марганцю, дану реакцію застосовують у промисловості. Окислення відбувається при продуванні струму повітря через розплавлений парафін, що містить сіль марганцю. br/>В
Т.к. в результаті реакції утворюється суміш кислот, то їх відокремлюють від непрореагировавшего парафіну розчиненням у водному лугу, а потім нейтралізують мінеральної кислотою.
Безпосередньо в промисловості цей метод застосовується для отримання оцтової кислоти з н-бутану:
В
.2 Окислення алкенів
Реакції окислення алкенів поділяють на дві групи: 1) реакції, в яких зберігається вуглецевий скелет, 2) реакції окисної деструкції вуглецевого скелета молекули по подвійному зв'язку.
.2.1 Реакції окислення алкенів із збереженням вуглецевого скелета
. Епоксидування (реакція Прілежаєва)
Ациклические і циклічні алкени при взаємодії з перкіслотамі в неполярному середовищі утворюють епоксиди (оксиран).
В
Також оксиран можна отримати окисленням алкенів гідропероксид у присутності молібден-, вольфрам-, ванадийсодержащих каталізаторів:
В
Найпростіший оксиран - окис етилену - отримують в промисловості окисленням етилену киснем у присутності срібла або оксиду срібла як каталізатора.
В
. анти-Гідроксилювання (гідроліз епоксидів)
Кислотний (або лужної) гідроліз епоксидів призводить до розкриття оксидного циклу з утворенням трансдіолов.
В
У першій стадії відбувається протонирование атома кисню епоксиду з утворенням циклічного оксоніевого катіона, який розкривається в результаті нуклеофільного атаки молекули води.
Розкриття епоксидного кільця, катализируемого підставою, також призводить до утворення транс-гликолей.
В
. сін-Гідроксилювання
Одним з найстаріших методів окислення алкенів є реакція Вагнера (окислення перманганатом калію). Спочатку при окисленні утворюється циклічний ефір марганцевої кислоти, який гідролізується до віцінальним діолу:
В
Крім реакції Вагнера існує інший метод син-гідроксилювання алкенів під дією оксиду осмію (VIII), який був запропонований Кріге. При дії Тетраоксид осмію на алкен в ефірі або діоксані утворюється чорний осад циклічного ефіру осмієвою кислоти - осмат. Однак приєднання OsO4 до кратного зв'язку помітно прискорюється в піридині. Отриманий чорний осад осмати легко розкладають дією водного розчину гідросульфіта натрію:
В
Перманганат калію або оксид осмію (VIII) окислюють алкен до цис-1 ,2-діолу.
.2.2 Окисне розщеплення алкенів
До окислювальному розщепленню алкенів відносяться реакції взаємодії їх з перманганатом калію в лужному або в сірчаної кислоти, а також окислення розчином триоксида хрому в оцтової кислоти або дихроматом калію та сірчаної кислотою. Кінцевим результатом таких перетворень є розщеплення вуглецевого скелета за місцем подвійного зв'язку та освіта карбонових кислот або кетонів. p> Однозаміщені алкени з кінце...
