Hlavní obsah
Oxidace alkoholů II: Příklady
Příklady oxidačních reakcí primárních, sekundárních a terciárních alkoholů. Tvůrce: Jay.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.
Transkript
V předchozím videu jsme probrali
mechanismy oxidace alkoholů. Nyní se podíváme na konkrétní
příklady pro různé typy alkoholů. Začneme tedy primárními alkoholy. Označili jsme uhlík vázaný
k OH skupině jako alfa uhlík. Aby tento mechanismus fungoval, je potřeba alespoň jeden vodík
navázaný na alfa uhlík. Pokud tedy reagují primární alkoholy
a dichromanem sodným, kyselinou sírovou a vodou
(nazýváno jako Jonesovo činidlo), u tohoto mechanismu se oxiduje alfa uhlík
a přichází o jeden proton. Vzniká tedy aldehydická
funkční skupina. Zvýšili jsme počet vazeb
mezi uhlíkem a kyslíkem a přišli jsme o vazbu
mezi uhlíkem a vodíkem. Izolovat tento aldehyd
je ale dosti obtížné a oxidace pokračuje dále. Proběhne druhá oxidace, při níž vzniká karboxylová kyselina
jako konečný produkt. Pokud tedy reaguje primární alkohol
s Jonesovým činidlem, výsledným produktem
je karboxylová kyselina. Uveďme si konkrétní příklad. Využijeme ethanol jako primární alkohol a
necháme ho reagovat s Jonesovým činidlem. Ten obsahuje dichroman sodný. Sloučeniny chromu v oxidačním stavu VI
jsou často oranžové. Na začátku reakce má díky přítomnosti
dichromanu směs lehce oranžovou barvu. Pokud dojde k oxidaci primárního alkoholu,
v našem případě ethanolu, dojde ke vzniku karboxylové kyseliny Počet atomů uhlíku se nezmění. Stále zůstávají dva,
avšak už ve formě karboxylové kyseliny. Produktem je tedy kyselina octová. Mezi uhlíkem a vodíkem
byla jedna vazba. Po proběhlé oxidaci se atom uhlíku váže
třemi vazbami na dva atomy kyslíku V průběhu reakce, pokud se oxiduje
alfa uhlík, dochází k redukci chromu. Chrom tedy přechází z oxidačního
stavu VI do oxidačního stavu III. A jak jsme zmiňovali v předchozím
videu, barva přechází na zelenou. Průběh reakce tedy lze snadno
pomocí znatelné barevné změny. A jedná se o velmi
rychlou reakci, která se dříve využívala k dechové zkoušce
k určování přítomnosti ethanolu. Co by se stalo, kdybychom chtěli reakci
zastavit ve fázi aldehydu? Nechceme v oxidaci pokračovat
až ke karboxylové kyselině, ale chceme získat aldehyd. V takovém případě je nutné použít
jiné činidlo. Pojďme se tedy podívat,
jak zastavit reakci po první oxidaci. Pokud jsme začali s primárním alkoholem... Jen tady rychle překreslím ten
primární alkohol. Pokud ho budeme chtít oxidovat
pouze jednou pro získání aldehydu, nejlepším reakčním činidlem je něco,
co nazýváme pyridinium-chlorochromát (PCC). Podívejme se ještě
v rychlosti na strukturu PCC. Tedy pyridinium vypadá takto. Jedná se o derivát pyridinu. Načrtneme si ho třeba takto. Pyridin, jakožto báze, přijímá proton
a vytváří zde kladný náboj Dále tu je oxid chromový, pak chlor
se záporným nábojem. To by bylo to pyridinium. Tady máme napravo chlorochromát. Takto je jasně vidět,
odkud PCC přichází. PCC, které je mnohem méně agresivní
činidlo než Jonesovo činidlo, oxiduje primární alkohol
a reakce se zastaví na aldehydu. Nechme ethanol reagovat ještě jednou, tentokrát za použití PCC
místo Jonesova činidla. Pokud jsme začali s etanolem a přidáme
PCC, reakce se zastaví na aldehydu. A toto je dvouuhlíkatý aldehyd. Oba uhlíky zůstávají
a vytváří se dvojná vazba. A tohle už je aldehyd. Konkrétně ethanal neboli acetaldehyd. Je to produkt této oxidační reakce. To by byly primární alkoholy. Dále se podíváme na oxidaci
sekundárních alkoholů. Začneme zase obecným schématem. Máme sekundární alkohol se dvěma
různými alkylovými skupinami či se stejnými, které jsou
navázány na alfa uhlík. Na alfa uhlík se váže i OH skupina. Pamatujte, že aby mechanismus
reakce fungoval, je nutné mít na alfa
uhlíku navázaný vodík. Tady máme sekundární alkohol U sekundárních alkoholů můžeme
získat jen jeden produkt. Jak jsme viděli v předchozím videu,
při oxidaci sekundárního alkoholu končí reakce vždy ketonem. Můžeme tedy použít jak
Jonesovo činidlo, tak PCC. Tak či tak bude
oxidace probíhat za vzniku ketonu Podívejme se na konkrétní příklad. Začneme sekundárním alkoholem. Tady nakreslím benzenový kruh
a pak ho napojím... Bude to sekundární alkohol. Pokud přidáme Jonesovo
činidlo nebo PCC, podíváme se na alkohol a
určíme alfa uhlík, což je ten,
který váže OH skupinu, a vidíme zde i navázaný vodík
k alfa uhlíku. To je sekundární alkohol. Nakreslíme produkt, změníme
sekundární alkohol na keton. Pokud to udělám takhle,
jen rychle překreslím to benzenové jádro. A můžeme změnit alfa uhlík
na keton. Tak to by byl náš produkt. Podívejme se na terciarní alkohol. Pokud bych měl terciární alkohol,
například terc-butanol, a pokusil se ho zoxidovat pomocí
Jonesova činidla nebo PCC, viděli jsme to už v předchozím videu,
že neproběhne žádná reakce. Podívám-li se na tento alfa-uhlík, vidím,
že se k němu neváže žádný vodíkový atom. Ten, jak jsme viděli v mechanismu reakce,
je pro reakci nezbytný. Nic jako terc-butanol nemůže být
tímto způsobem zoxidováno. Tím bychom uzavřeli oxidaci alkoholů.