Окисление кислородсодержащих соединений

При окислении в кислотной среде первичных спиртов образуются альдегиды, вторичные спирты окисляются до кетонов. Для третичных спиртов реакция окисления не характерна, если же они окисляются в жестких условиях, то происходит разрыв связи С–С в молекуле.

CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O

3C2H6O + Cr2O72– + 14H+ → 3C6H4O   + 6H+ + 2Cr3+ + 7H2O,

3CH3CH2OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O.

Если альдегид не выделить сразу из реакционной смеси, то он будет окисляться дальше, и конечным продуктом будет уксусная кислота. (Уксусный альдегид при повышенной температуре легко отгоняется из реакционной смеси, поскольку его температура кипения (20°С) существенно ниже температуры кипения исходного реагента – этилового спирта (78°С)).

Метиловый спирт в кислой среде при нагревании окисляется KMnO4 или K2Cr2O7 до CO2.

CH3OH + KMnO4 + H2SO4 → CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O.

5CH4O + 5H2O + 6MnO4– + 48H+ → 5CO2  + 30H+ + 6Mn2+ + 24H2O,

5CH3OH + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5CO2 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 19H2O.

Двухатомный спирт этиленгликоль CH2(OH)–CH2(OH) при нагревании в кислой среде с раствором KMnO4 или K2Cr2O7 легко окисляется до CO2 и H2O, но иногда удается выделить и промежуточные продукты:

CH2(OH)–COOH и HOOC–COOH.

Фенол в кислой среде окисляется раствором K2Cr2O7 до п-бензохинона (дикетона):

Альдегиды – довольно сильные восстановители, поэтому легко могут быть окислены аммиачным раствором оксида серебра с образованием аммонийной соли соответствующей карбоновой кислоты (реакция «серебряного зеркала») и свежеосажденными раствором гидроксида меди (реакция Фелинга) с образованием соответствующей карбоновой кислоты. Карбоновая кислота также получается в результате окисления альдегидов как в нейтральной, так и в кислой среде перманганатом калия и дихроматом калия:

CH3CHO + KMnO4 + H2SO4 → CH3COOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O.

5C2H4O + 5H2O + 2MnO4– + 16H+ → 5C2H4O2   + 10H+ + 2Mn2+ + 8H2O,

5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O.

CH3CHO + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3COOH + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O

3C2H4O + 3H2O + Cr2O72– + 14H+ → 3C2H4O2   + 6H+ + 2Cr3+ + 7H2O,

3CH3CHO + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3COOH + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O

Реакция серебряного зеркала:

CH3CHO + [Ag(NH3)2]OH → CH3COONH4 + Ag + NH3 + H2O.

C2H4O + H2O + 2[Ag(NH3)2  ]+ → CH3  COO– + 3H+ + 2Ag + 4NH3,

CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O.

ПРОДОЛЖЕНИЕ