Organická redoxní reakce
redoxní reakce probíhající mezi organickými sloučeninami / From Wikipedia, the free encyclopedia
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.