Le reazioni di ossidazione e riduzione
Ai fini di una reazione
organica si definisce una
riduzione
(acquisto di elettroni)
una reazione che vede
aumentare
in una data molecola
il contenuto di H
oppure
diminuire
quello di
O, N o alogeno
Viceversa una
ossidazione
(perdita di elettroni)
una reazione che vede
diminuire
in una data molecola
il contenuto di H
oppure
acquisto
di atomi di
O, N o alogeno
C
C
H
H2, Pd
C
C
Etanolo
C
Ossidazione
(addizione di O)
CH2Br
CH3
Ossidazione
NBS
(allontanamento di H
e addizione di Br)
CCl4
H
H+
C
(addizione di H)
OH
C
2) NaHSO3
Riduzione
C
HO
1) OsO4
C
H
C
C
O
H
OH
H
C
ne ossidazione
ne riduzione
(addizione simultaneadi H e O)
Le ossidazioni (1)
Sotto riportiamo un elenco di gruppi funzionali di livello di ossidazione
crescente (numero di ossidazione)
Qualsiasi reazione capace d'innalzare tale livello è una ossidazione e, viceversa,
una reazione che abbassi il livello di ossidazione del gruppo funzionale
considerato sarà una riduzione
Se la reazione, poi, non altera il livello di ossidazione del gruppo funzionale
allora non si tratta né di una ossidazione né di una riduzione
-4
CH4
-2
CH2=CH2
-2
CH3OH
-1
HC
CH
0
H2C=O
+3
CH3COCl
+2
HCOOH
-2
CH3Cl
0
CH2Cl2
+2
CHCl3
-2
CH3NH2
0
CH2=NH
+2
HC
Basso
+4
CO2
+4
CCl4
N
Alto
Livello di ossidazione
Le ossidazioni (2)
Fra i possibili
prodotti di
ossidazione
degli alcheni
vanno ricordati gli:
epossidazione
prop-1-ene
CH2Cl2, 25°C
2-methyloxirane
dioli vicinali
KMnO4, OH
epossidi
dioli vicinali
aldeidi
chetoni
acidi carbossilici
CO2
I prodotti specifici
dell'ossidazione
dipendono
dall'alchene,
dagli agenti ossidanti
e dalla condizioni
di reazione
O
RCOOOH
H2O, 10°C
(Z)-but-2-ene
HO
OH
butane-2,3-diol
OH
OsO4, H2O2
OH
cyclohexene
cyclohexane-1,2-diol
HIO4
HO
OH
2-methylbutane-2,3-diol
H2O, THF
O
O
+
H
acetaldehyde
propan-2-one
Le ossidazioni (3)
Fra i possibili
prodotti di
ossidazione
degli alcheni
vanno ricordati gli:
epossidi
dioli vicinali
aldeidi
chetoni
acidi carbossilici
CO2
I prodotti specifici
dell'ossidazione
dipendono
dall'alchene,
dagli agenti ossidanti
e dalla condizioni
di reazione
ossidazioni spinte
O
O
KMnO4
prop-1-ene
O
+
H
+
H , calore
H
+ CO2
H
OH
aldeidi non isolabili
acetic acid
O
KMnO4
O
2
2
H+, calore
H
OH
aldeide non isolata
(E)-but-2-ene
acetic acid
KMnO4
O
O
+
+
H , calore
2-methylbut-2-ene
OH
propan-2-one
KMnO4
acetic acid
O
H+, calore
2,3-dimethylbut-2-ene
propan-2-one
Le ossidazioni (4)
Fra i possibili
prodotti di
ossidazione
degli alcheni
vanno ricordati gli:
epossidi
dioli vicinali
aldeidi
chetoni
acidi carbossilici
CO2
I prodotti specifici
dell'ossidazione
dipendono
dall'alchene,
dagli agenti ossidanti
e dalla condizioni
di reazione
ozonolisi
O
O3
H2O2, H+
O
+
H
OH
propan-2-one
formic acid
2-methylprop-1-ene
O
O3
O
+
H2O2, H+
2-methylbut-2-ene
OH
propan-2-one
acetic acid
O
O
O3
Zn, H
2-methylbut-2-ene
H
propan-2-one
acetaldehyde
H
prop-1-yne
+
+
O3
O
O
+
CCl4, 0 °C
OH
acetic acid
H
OH
formic acid
Le ossidazioni (4a)
Fra i possibili prodotti di ossidazione degli alcheni vanno ricordati gli:
epossidi - dioli vicinali
aldeidi - chetoni
acidi carbossilici e CO2
I prodotti specifici dell'ossidazione dipendono dall'alchene,
dagli agenti ossidanti e dalla condizioni di reazione
O
O
H
H2O2, H+
CH3
+
C
CH3
acetic acid
O3
cyclohexanone
O
ethylidenecyclohexane
OH
O
+
Zn, H+
CH3
cyclohexanone
H
acetaldehyde
Le ossidazioni (5)
H
C
cumene
O
1) KMnO4, 
C
OH
2) H3O+
benzoic acid
1) K2Cr2O7, 
COOH
2) H3O+
COOH
1,2,3,4-tetrahydro-naphthalene
phthalic acid
1) KMnO4, 
2) H3O+
1-tert-butylbenzene
Nessuna Reazione
Le ossidazioni (6)
OH
propan-1-ol
OH
K2Cr2O7
propionic acid
H3O
+
O
H
OH
propan-1-ol
*Cr2O3, HCl
propionaldehyde
Py, CH2CH2
O
*PCC (Piridin Cloro Cromato) (Py = piridina)
OH
butan-2-ol
K2Cr2O7
O
butan-2-one
H3O+
R"
K2Cr2O7
alcol 3°
R'
OH
R
H3O
+
Nessuna Reazione