Окисление на алкохоли II: примери

В последното видео разгледахме механизма за окисление на алкохоли. В това видео ще видим конкретни примери с различни типове алкохоли. Ще започнем с първичен алкохол. Определяме въглерода, свързан с ОН-групата като алфа-въглерод. За да работи механизма, ни е необходим поне един водород, свързан с този алфа-въглерод. Ако нашият първичен алкохол реагира с натриев дихромат, сярна киселина и вода – т.нар. реактив на Джоунс, то ще се окисли алфа-въглеродът и ще загубим един от електроните, свързани с този алфа-въглерод, при което ще получим алдехидна група. Увеличава се броят на връзките между въглерод и кислород. Загубваме една връзка между въглерод и водород. Трудността обаче идва при изолирането на този алдехид. Обикновено е много трудно да се изолира и окислението продължава. Протича второ окисление и се получава карбоксилна киселина като краен продукт. Ако първичен алкохол реагира с реактив на Джоунс, накрая се получава карбоксилна киселина. Да видим един пример. Ще използваме етанол като първичен алкохол. Ако етанолът реагира с реактив на Джоунс, хромът в натриевия дихромат, хром 6+, в този оранжевеникав цвят. Когато започне реакцията, ще имаш леко оранжев цвят, поради наличието на хром 6+. Когато се окисли първичният алкохол, окисляваме етанола и получаваме карбоксилова киселина. Не се променя броя на въглеродните атоми. Тук пак ще има два въглерода... но сега това е карбоксилна киселина. Продуктът е оцетна киселина. Започнахме с една връзка между този въглерод и кислород. След окислението този въглерод има три връзки с два кислорода. В този процес окислихме този алфа въглерод, ще редуцираме този хром. Хромът започва със степен на окисление 6+ и достига степен на окисление 3+. Това разгледахме в предишното видео. Сега има зеленикав цвят. Така че тази реакция се наблюдава много лесно, благодарение на промяната на цвета. Това е много бърза реакция. Първоначално се е използвала в уредите за анализ на дъха за определяне на наличие на етилов алкохол. Да видим. Какво ще се случи, ако искам да спра до алдехид? Не искаме окислението да продължи до карбоксилна киселина. Да кажем, че искаш да спреш до алдехид. За тази цел е нужен различен реактив. Нека да разгледаме как можем да спрем реакцията до първото окисление. Ако започнем с първичен алкохол... Тук набързо ще препиша първичния алкохол, ето така... ако искам да го окисля само веднъж, за да получа само алдехид, най-подходящият реактив е т.нар. пиридиниумхлорохромат или РСС. Да разгледаме структурата на РСС съвсем набързо. Сега ще покажа как изглежда пиридиниумът. Получава се от пиридин. Набързо ще го скицирам. Пиридинът е основа и ще вземе един протон и тук ще се получи положителен заряд. После имаме CrO3 и Cl, после отрицателен заряд. Това е частта на пиридиниума. Записвам: пиридиниум. После тук отдясно има хлорохромат. Записвам "хлорохромат". Сега е по-лесно да се види откъде идва съкращението РСС (на англ.). Това е реактивът РСС, който е много по-умерен агент от реактива на Джоунс. Той ще окисли този първичен алкохол и ще спре при алдехид. Отново ще реагира с етанол. Този път използваме РСС вместо Джоунс. Ако започнем с етанол и добавим РСС... ще получим алдехид. Това е алдехид с два въглерода. Така че тези два въглерода са все още там. Ще се образува двойна връзка. Сега ще получим алдехид. Това е етанал или оцеталдехид, който е продуктът на тази реакция на окисляване. Така че това е за окислението на първичните алкохоли. Да видим окислението на вторичните алкохоли сега. Започваме с общата реакция. Значи имаме вторичен алкохол. Две различни алкилови групи... може и да са еднакви... свързани с нашия алфа-въглерод. Нашият алфа-въглерод е свързан с ОН. Запомни, че за да работи механизма, ни трябва водород, свързан с този алфа-въглерод. Това е моят вторичен алкохол. Ето така. При вторичните алкохоли можем да получим само един продукт. Нали? В последното видео видяхме... когато окисляваме вторичен алкохол, получаваме кетон накрая. Когато имаш вторичен алкохол, можеш да използваш или реактив на Джоунс, или РСС. И двата реактива ще окислят вторичния алкохол до кетон. Да видим един пример. Започваме с вторичен алкохол. Тук ще направя един бензенов пръстен, после ще поставя заместителите към пръстена. Това е вторичен алкохол. Това е нашият вторичен алкохол. Преди да добавя или реактив на Джоунс, или РСС, ще определя алфа въглерода. Това е този, който е свързан с ОН-групата. Тук има един водород, свързан с този алфа-въглерод. Това е вторичен алкохол. Когато записвам продукта, вторичният алкохол се превръща в кетон. За да го направя, много бързо ще препиша бензеновия пръстен. И ще превърна този алфа-въглерод в кетон. Това е моят продукт. Добре. Сега да видим един третичен алкохол. Ако имам третичен алкохол... например терт-бутанол... ако опитам да окисля този третичен алкохол с реактив на Джоунс или РСС... видяхме в последното видео, че няма да протече реакция. Защото ако намерим алфа-въглерода... този въглерод ето тук... няма водородни атоми, свързани с този алфа-въглерод. А пак повтарям - видяхме, че той е необходим в механизма. Нещо като терт-бутанол не може да се окисли по този начин. Така че това обобщава окислението на алкохолите.