Reação redox orgânica - Organic redox reaction
Reduções orgânicas ou oxidações orgânicas ou reações redox orgânicas são reações redox que ocorrem com compostos orgânicos . Na química orgânica, as oxidações e reduções são diferentes das reações redox comuns porque muitas reações levam o nome, mas não envolvem realmente a transferência de elétrons no sentido eletroquímico da palavra. Em vez disso, o critério relevante para a oxidação orgânica é ganho de oxigênio e / ou perda de hidrogênio, respectivamente.
Grupos funcionais simples podem ser organizados em ordem crescente de estado de oxidação . Os números de oxidação são apenas uma aproximação:
número de oxidação | compostos |
---|---|
-4 | metano |
-3 | alcanos |
-2, -1 | alcanos , alcenos , álcoois , halogenetos de alquila , aminas |
0 | alcinos , dióis geminais |
+1 | aldeídos |
+2 | clorofórmio , cianeto de hidrogênio , cetonas |
+3 | ácidos carboxílicos , amidas , nitrilos (alquil cianetos) |
+4 | dióxido de carbono , tetraclorometano |
Quando o metano é oxidado a dióxido de carbono, seu número de oxidação muda de -4 para +4. As reduções clássicas incluem a redução de alceno em alcanos e as oxidações clássicas incluem a oxidação de álcoois em aldeídos . Nas oxidações, os elétrons são removidos e a densidade eletrônica de uma molécula é reduzida. Em reduções, a densidade do elétron aumenta quando os elétrons são adicionados à molécula. Essa terminologia é sempre centrada no composto orgânico. Por exemplo, é comum referir-se à redução de uma cetona por hidreto de alumínio e lítio , mas não à oxidação de hidreto de alumínio e lítio por uma cetona. Muitas oxidações envolvem a remoção de átomos de hidrogênio da molécula orgânica e, ao contrário, a redução adiciona hidrogênios a uma molécula orgânica.
Muitas reações classificadas como reduções também aparecem em outras classes. Por exemplo, a conversão da cetona em um álcool por hidreto de alumínio e lítio pode ser considerada uma redução, mas o hidreto também é um bom nucleófilo na substituição nucleofílica . Muitas reações redox em química orgânica têm mecanismo de reação de acoplamento envolvendo intermediários de radicais livres . A verdadeira química redox orgânica pode ser encontrada na síntese orgânica eletroquímica ou na eletrossíntese . Exemplos de reações orgânicas que podem ocorrer em uma célula eletroquímica são a eletrólise de Kolbe .
Em reações de desproporção , o reagente é oxidado e reduzido na mesma reação química formando dois compostos separados.
As reduções catalíticas assimétricas e as oxidações catalíticas assimétricas são importantes na síntese assimétrica .
Oxidações orgânicas
A maioria das oxidações são conduzidas com ar ou oxigênio . Essa oxidação inclui rotas para compostos químicos, remediação de poluentes e combustão . Existem vários mecanismos de reação para oxidações orgânicas:
- Transferência de elétron único
- Oxidações através de intermediários de éster com ácido crômico ou dióxido de manganês
- Transferência de átomo de hidrogênio como na halogenação de radical livre
- Oxidação envolvendo ozônio na ozonólise ou peróxidos (por exemplo, ácidos peróxidos )
- Oxidações envolvendo um mecanismo de reação de eliminação como a oxidação de Swern , a oxidação de Kornblum e com reagentes como ácido IBX e periodinano de Dess-Martin .
- Oxidação por radicais nitróxido Sal de Fremy ou TEMPO
Reduções orgânicas
Existem vários mecanismos de reação para reduções orgânicas:
- Transferências eletrônicas diretas (por exemplo, redução de Birch ).
- Transferência de hidreto em reduções com, por exemplo, hidreto de alumínio e lítio ou uma mudança de hidreto como na redução Meerwein-Ponndorf-Verley
- Hidrogenações usando uma variedade de catalisadores (por exemplo, níquel de Raney ou dióxido de platina ) ou reduções específicas (por exemplo, reações nomeadas como redução de Rosenmund ).
- Reação de desproporção , como a reação de Cannizzaro
As reduções que não se encaixam em nenhum mecanismo de reação de redução e nas quais apenas a mudança no estado de oxidação se reflete incluem a reação de Wolff-Kishner .
Veja também
Oxidações de grupo funcional
- Oxidação de álcoois primários em aldeídos
- Oxidação de álcoois primários em ácidos carboxílicos
- Oxidação de álcoois secundários em cetonas
- Oxidação de oximas e aminas primárias em compostos nitro
- Clivagem de glicol
- Clivagem oxidativa de α-hidroxiácidos
- Oxidações de alceno
- Oxidação de aminas primárias em nitrilos
- Oxidação de tióis em ácidos sulfônicos
- Oxidação de hidrazinas a compostos azo
Reduções do grupo funcional
- Redução de carbonil
- Redução de amida
- Redução de nitrilo
- Redução de Nitro Composto
- Redução de iminas e bases de Schiff
- Redução de compostos aromáticos em anéis saturados