ОВР в органической химии (использование метода полуреакций)
ОКИСЛЕНИЕ АЛКЕНОВ
1). Окисление алкена в нейтральной среде при обычных условиях (р. Вагнера) приводит к разрыву только π –связи, при этом образуется многоатомный спирт – качественная реакция на кратную связь.
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3HO-CH2-CH2-OH +2MnO2 + 2KOH
C2H4 + 2H2O - 2ē → C2H6O2 + 2H+ | х 3
MnO4- + 2H2O + 3ē → MnO2 + 4OH- | х 2
2). Окисление алкенов в кислой среде при нагревании приводит к образованию карбоновых кислот и кетонов, при этом двойная связь разрушается (рвутся σ – и π –связь).
5R1-CH=CH-R2 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5R1-COOH + 5R2-COOH + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O
3). Окисление алкенов в присутствии солей палладия (Вакер-процесс) приводит к образованию альдегидов и кетонов
2CH2=CH2 + O2 PdCl2/H2O → 2 CH3-CO-H
Гомологи окисляются по менее гидрированному атому углерода:
СH3-CH2-CH=CH2 + 1/2O2 PdCl2/H2O → CH3- CH2-CO-CH3
ОКИСЛЕНИЕ АЛКИНОВ
Возможные продукты, в зависимости от реагентов и среды:
1). В кислой среде:
H-C≡C-H KMnO4, H2SO4→ HOOC-COOH (щавелевая кислота)
R1-C≡C-R2 KMnO4, H2SO4→ R1-COOH + R2-COOH (смесь карбоновых кислот)
2). В нейтральной или щелочной среде:
R1-C≡C-R2 KMnO4, H2O/(OH)→ R1-COOK + R2-COOK (смесь солей карбоновых кислот)
3CH≡CH +8KMnO4 H2O→ 3KOOC-COOK оксалат калия +8MnO2↓+ 2KOH + 2H2O
ОКИСЛЕНИЕ АРЕНОВ (ГОМОЛОГОВ БЕНЗОЛА)
1) В кислой среде:
С6H5-CH2-R KMnO4, H2SO4→ С6H5-COOH бензойная кислота+ CO2↑
2) В нейтральной или щелочной среде:
С6H5-CH2-R KMnO4, H2O/(OH)→ С6H5-COOK + CO2↑
3) Окисление гомологов бензола перманганатом калия или бихроматом калия при нагревании:
С6H5-CH2-R KMnO4, H2SO4, t˚C→ С6H5-COOHбензойная кислота+ R-COOH
4) Окисление кумола кислородом в присутствии катализатора (кумольный способ получения фенола):
C6H5CH(CH3)2 O2, H2SO4→ C6H5-OH фенол + CH3-CO-CH3 ацетон
5C6H5CH(CH3)2 + 18KMnO4 + 27H2SO4 → 5C6H5COOH + 42H2O + 18MnSO4 + 10CO2 + 9K2SO4
C6H5CH(CH3)2 + 6H2O - 18ē → C6H5COOH + 2CO2 + 18H+ | x 5
MnO4- + 8H+ + 5ē → Mn+2 + 4H2O | x 18
Задание для самостоятельной работы:
Закончите УХР и расставьте коэффициенты методом электронного баланса и методом полуреакций
CH3-CH=CH-CH3 + KMnO4 + H2SO4 →
(CH3)2C=C-CH3 + KMnO4 + H2SO4 →
CH3-CH2-CH=CH2 + KMnO4 + H2SO4 →
СH3-CH2-C≡C-CH3 + KMnO4 + H2SO4 →
C6H5-CH3 + KMnO4 H2O →
C6H5-C2H5 + KMnO4 + H2SO4 →
C6H5-CH3 + KMnO4 + H2SO4 →