rám|vpravo|Birchova redukce
Organické redoxní reakce jsou redoxní reakce probíhající u organických sloučenin. Organické oxidace a redukce se liší od běžných redoxních reakcí, protože u mnoha z nich ve skutečnosti nedochází k přenosu elektronu v elektrochemickém smyslu slova.March Jerry; (1985). Advanced Organic Chemistry reactions, mechanisms and structure (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons Mezi organické oxidace se místo toho řadí reakce, kdy dochází k navázání kyslíku a/nebo odštěpení vodíku.Organic Redox Systems: Synthesis, Properties, and Applications, Tohru Nishinaga 2016
Jednotlivé funkční skupiny lze seřadit podle rostoucích oxidačních čísel atomů uhlíku:
oxidační číslo sloučeniny −4 methan −3 alkany −2, −1 alkany, alkeny, alkoholy, halogenalkany, aminy 0 alkyny, geminální dioly +1 aldehydy +2 chloroform, kyanovodík, ketony +3 karboxylové kyseliny, amidy, nitrily +4 oxid uhličitý, tetrachlormethan
Při oxidaci methanu na oxid uhličitý se oxidační číslo uhlíku zvýší z −4 na +4.
K častým redukcím patří například přeměny alkenů na alkany, z oxidací jsou časté například oxidace alkoholů na aldehydy. Při oxidacích se ze substrátů odstraňují elektrony, tím se snižuje elektronová hustota na molekule. U redukcí nastává zvýšení elektronové hustoty po dodání elektronů na molekulu. Uvedená označení se vždy vztahují k organické sloučenině, například reakce ketonu s hydridem lithnohlinitým se popisuje jako redukce ketonu, ovšem ne jako oxidace hydridu. Při řadě oxidací se z organických molekul odštěpují atomy vodíku, podobně bývají při redukcích často navazovány.
Mnoho reakcí označovaných jako redukce se objevuje i v jiných skupinách, například přeměny ketonů na alkoholy hydridem lithnohlinitým lze popsat jako redukce, ovšem hydrid je také dobrým nukleofilem a tak tyto reakce rovněž patří mezi nukleofilní substituce. Mnoho redoxních organických reakcí má mechanismus odpovídající párovacím reakcím, s radikálovými meziprodukty. Pravé redoxní organické reakce se objevují při elektrochemických organických syntézách; v elektrochemických článcích probíhá například Kolbeho elektrolýza.http://www.electrosynthesis.com
Při disproporcionacích se substrát zároveň oxiduje a redukuje za vzniku dvou různých sloučenin.
Asymetrické redukce a asymetrické oxidace mají velký význam v asymetrické syntéze.
Příklady
Organické oxidace
Nejčastějšími oxidačními činidly u organických reakcí jsou vzduch a kyslík. Patří sem například syntézy významných sloučenin, zneškodňování znečišťujících látek a hoření.
Organické oxidace mohou probíhat jedním z těchto mechanismů: Přenos elektronu Oxidace kyselinou chromovou nebo oxidem manganičitým přes esterové meziprodukty Přesuny atomů vodíku, jako při radikálových halogenacích Oxidace pomocí ozonu (ozonolýzy) nebo peroxosloučenin, jako jsou peroxokyseliny Eliminační oxidace, například Swernova a Kornblumova oxidace a reaktanty, jako například kyselina jodoxybenzoová a Dessův–Martinův perjodinan Oxidace nitroxidovými radikály Frémyho solí nebo 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yl)oxidanylem (TEMPO)
Organické redukce Organické redukce mají také několik možných mechanismů: Jednoelektronové redukce, například Birchova redukce. Přesun hydridových iontů, sem patří mimo jiné reakce s hydridem lithnohlinitým a Meerweinovy–Ponndorfovy–Verleyovy redukce.
Hydrogenace, katalyzované například Raneyovým niklem nebo oxidem platičitým a jiné podobné redukce, například Rosemundova. Disproporcionace, sem patří kromě jiných Cannizzarova reakce
Existují také redukce neprobíhající žádným z uvedených mechanismů, jako je Wolffova–Kižněrova redukce.
Reference
Související články Oxidační činidlo Redukční činidlo Přenosová hydrogenace Elektrosyntéza
Oxidace funkčních skupin Oxidace primárních alkoholů na aldehydy Oxidace primárních alkoholů na karboxylové kyseliny Oxidace sekundárních alkoholů na ketony
Redukce funkčních skupin Redukce karbonylových sloučenin Redukce amidů Redukce nitrilů Redukce nitrosloučenin Redukce iminů a Schiffových zásad
Externí odkazy