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时间:2020-03-16
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1、3-7氧化还原反应(OxidationandReduction)3-7-3还原反应举例3-7-1机理3-7-2氧化反应举例(一)无机化学中定义氧化有两条:一是失去电子,二是氧化数增加。有机化学中这些概念是正确的,但用起来困难,很多有机反应中是有电子的转移,但机理中并不能反应出来,氧化数(价态)也必需用分数。如:CH4中C的氧化数为-4,CH3CH2CH3中为-2.67,而CH3CH2CH2CH3则为-2.5(平均氧化数),实际上有机化学家从来不认为它们之间的价态有什么不同。(二)最早,有机化学家的定义是:得到氧或失掉氢的过程为氧化,反
2、之失去氧或得到氢为还原,这显然不能包括所有的氧化还原反应。(它只对氧转移反应适用)(三)现在有机化学中实用的做法,将有机官能团分类,一个官能团向更高一级的官能团转变过程为氧化,反之为还原。-4-20+2+4RHCO2简单官能团的分类(很模糊,不能任意扩展)ROHCS2RClCCl4RNH2etc.etc.etc.etc.*注意必需注意这种定义对于机理毫无意义。如:和在机理中都是SN2,但一个是还原,而另一个却不是。3-7-1机理没有哪个机理能够概括很多氧化还原反应,没有普遍性,有的就是些具体例子,这里只能按Wibeng的方法粗粗地分一下
3、。(一)电子直接转移(Directelectrontransfer)(二)负氢转移(HydrideTransfer)(三)氢原子转移(Hydrogen-atomtransfer)(四)无机酸酯的中间体进行的氧化(五)取代机理(六)加成-消除机理(一)电子直接转移(Directelectrontransfer)如Kolbe反应:机理:Birch还原机理:Gomberg-BachmamnPinacolSynthesis(二)负氢转移(HydrideTransfer)LiAlH4还原:机理:Canizzaro歧化反应:(三)氢原子转移(Hyd
4、rogen-atomtransfer)光照卤化等自由基反应属于此类氧化反应。(四)无机酸酯的中间体进行的氧化例①:机理:例②:[Cr(II)]还可以继续氧化醇,直到变成Cr(Ⅲ)机理:[Cr(II)]如果没有碱时:(五)取代机理底物用其电子对亲电氧化试剂进行取代。如:(六)加成-消除机理3-7-2氧化反应举例(一)脱氢(二)乙二醇的氧化断裂(三)酮的氧化断裂(四)臭氧化(Ozonolysis)(五)其它氧化(一)脱氢醌法催化方法常用的两醌为(有机合成中):(二)乙二醇的氧化断裂同样能氧化断裂的化合物还有:机理:(三)酮的氧化断裂(四)臭
5、氧化(Ozonolysis)机理:Path1Path2还有其它Path。(五)其它氧化这类反应使得芳基可以作为羧基的等价物(有机合成)1)2)3)4)Wacker过程工业上制乙醛的方法3-7-3还原反应举例(一)醛酮还原至CH2(二)醛酮还原至醇(三)羧酸衍生物还原(四)还原硝基化合物至胺(一)醛酮还原至CH2古老但仍然实用的方法:Clemmensenreductionwolff-KishnerreductionHuangMinlonmodification机理:(三)羧酸衍生物还原(二)醛酮还原至醇特点是还原能力强,但选择性差。(四)
6、还原硝基化合物至胺机理:
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