醇的氧化反應

一級醇透過醛和醛的水合物氧化至羧酸的反應機理

醇的分級與氧化反應

醇的氧化反應是一類重要的有機反應。其中，

• 一級醇（R-CH₂-OH）可被氧化為醛（R-CHO）或羧酸（R-CO₂H）；
• 二級醇（R¹R²CH-OH）通常最後氧化為酮（R¹R²C=O）的形式，因為酮無法進一步氧化為羧酸；
• 三級醇（R¹R²R³C-OH）則通常難於發生氧化反應^[1]。

直接氧化一級醇至羧酸通常要經過相應的醛的階段，也就是在繼續氧化為羧酸前，與水先反應形成醛的水合物（R-CH(OH)₂）。

氧化成醛

醇氧化為醛或酮

用於氧化一級醇至醛類的氧化劑，對於氧化二級醇至酮類同樣適用：

• 鉻類氧化劑，如：Collins試劑（CrO₃·Py₂），PDC或PCC。
• 活化的DMSO，可從DMSO與親電試劑反應獲得，如：草酰氯（斯文氧化反應），碳二亞胺（普菲茨納－莫法特氧化反應，或SO₃·Py絡合物（Parikh–Doering氧化反應）。
• 高價態碘化合物，如：Dess-Martin氧化劑或2-碘酰基苯甲酸。
• 催化的TPAP與過量的NMO協同氧化（Ley氧化）。
• 催化的TEMPO與過量的漂白劑（次氯酸鈉，Anelli氧化）.
• 烯丙基或苯甲基醇可使用特定的選擇性氧化劑如：二氧化錳 （MnO₂）進行氧化。

氧化成酮

一級醇（一級醇）可以被氧化為醛。 二級醇（二級醇）可被許多氧化劑氧化為酮，但通常不能被氧化成醛，如：三氧化鉻（CrO₃）的硫酸溶液（瓊斯試劑），或在異丙醇鋁條件下，使用丙酮作為氧化劑（沃氏氧化反應）。 三級醇（三級醇）既不可被氧化為醛又不可被氧化為酮。

氧化成羧酸

氧化一級醇至羧酸

直接氧化一級醇至羧酸可通過如下方法：

• 高錳酸鉀 （KMnO₄）
• 瓊斯氧化反應
• PDC的2,5-二甲基呋喃溶液
• Heyns氧化
• 四氧化釕 （RuO₄）
• TEMPO

二醇的氧化

將1,2-二醇中的碳－碳鍵氧化

在兩個相鄰的碳原子上連有兩個羥基的醇類，稱為1,2-二醇。這類醇可在特殊的氧化劑條件下，如：高碘酸鈉（NaIO₄）或四乙酸鉛（Pb（OAc）將碳－碳鍵氧化成兩個羰基，若長鏈分子則得到兩個化合物；若環狀分子則得到一個雙羰基化合物。這就是俗稱的：乙二醇裂解反應

參考文獻

1. March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure, third Edition, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-85472-7.