什么是氧化反應(yīng)？

①廣義上講，有機分子中碳原子氧化數(shù)升高的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程有機分子中碳原子氧化數(shù)升高的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程稱為氧化反應(yīng)。

②狹義上講，則是指有機物分子中增加氧，失去氫增加氧，失去氫 的反應(yīng)。

③通過氧化反應(yīng)，可以將烯烴、醇、醛、酮、活性亞甲基化合物、芳烴等轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醇、環(huán)氧化物、醛、酮、酸等化合物將烯烴、醇、醛、酮、活性亞甲基化合物、芳烴等轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醇、環(huán)氧化物、醛、酮、酸等化合物 。

氧化反應(yīng)總類繁多，所表現(xiàn)出來的共同點包括：

①氧化劑種類多，同樣的氧化劑能完成不同底物的氧化， 同樣的底物可被不同的氧化劑氧化，氧化產(chǎn)物強烈依賴反應(yīng)條件產(chǎn)物強烈依賴反應(yīng)條件。

②氧化反應(yīng)為 強放熱反應(yīng)，及時移走熱量，是反應(yīng)平穩(wěn)進行。

③氧化反應(yīng)在熱力學(xué)上均可以看作是 不可逆反應(yīng)，尤其是完全氧化反應(yīng)。

④氧化過程中，伴隨副反應(yīng)很多。

氧化劑種類很多，其作用特點各異：

①一種氧化劑可以對多種不同的基團發(fā)生氧化反應(yīng)，同一種基團也可以 因所用氧化劑和反應(yīng)條件的不同，給出不同的氧化產(chǎn)物。

②工業(yè)上廉價易得且應(yīng)用最廣的氧化劑是 空氣或氧氣?？諝夂脱鯕庖酝獾难趸瘎┛偡Q為 化學(xué)氧化劑；使用化學(xué)氧化劑的反應(yīng)統(tǒng)稱為“化學(xué)氧化”。

③化學(xué)氧化劑普遍價格高， 對環(huán)境產(chǎn)生污染。開發(fā)廉價、低污染、高效的化學(xué)氧化劑是藥物化學(xué)研究人員永恒的研究課題開發(fā)廉價、低污染、高效的化學(xué)氧化劑是藥物化學(xué)研究人員永恒的研究課題。

N-甲基嗎啉廠家為大家介紹常用氧化劑類型：

①金屬元素的高價化合物。如：KMnO 4 , MnO 2 , CrO 3 , K 2 Cr 2 O 7 ,PbO 2 , Tl(NO 3 ) 3 , Ce(NO 3 ) 4 等。

②非金屬元素的高價化合物。如：HNO 3 , N 2 O 4 , SO 3 , NaClO,NaClO 3 , NaIO 4 , DMSO等。

③無機富氧化合物。如：臭氧、雙氧水、過氧化鈉、過碳酸鈉、過硼酸鈉等。

④有機富氧化合物。如：有機過氧化物，包括CH 3 CO 3 H, t-BuOOH等。

⑤非金屬元素單質(zhì)。如：鹵素等。

一、液相催化氧化

①常用的催化劑為過渡金屬離子如鈷鹽、錳鹽、銅鹽、鉑-炭、氧化鉻等。

②液相催化氧化中，所消耗的主要是空氣或氧氣，反應(yīng)一般在100-200℃以及壓力不很高的條件下即可。

③對硝基苯乙酮是合成氯霉素（chloromycetin)的重要中間體，用對硝基乙苯為原料經(jīng)液相空氣氧化制得。

④液相催化氧化均屬于 游離基反應(yīng)，對誘導(dǎo)期特別長的反應(yīng)，除使用催化劑外，往往需要再加入少量促進劑。

⑤促進劑有兩類：a) 有機含氧化合物，如三聚乙醛、乙醚或丁酮等；b)溴化物，如溴化銨、溴化乙烷、四溴化碳等。

二、氣相催化氧化

①氣相催化氧化多用于 易被氣化的化合物的氧化，要求原料和產(chǎn)品有足夠的熱穩(wěn)定性有足夠的熱穩(wěn)定性，不易被分解或深度氧化。

②常用 催化劑包括金屬和金屬氧化物，金屬催化劑有Cu, Co, Ag, Pt,Pd等，金屬氧化物催化劑有V 2 O 5 , MoO 3 , Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SeO 2 ,TeO 2 和Cu 2 O等。

③在實際中，多數(shù)應(yīng)用的是多組分復(fù)合物，也可負(fù)載于硅膠、沸石、分子篩等材料上使用，V 2 O 5 是最常用的氧化催化劑。

④反應(yīng)通常在 列管式固定床或流化床中進行。

⑤以  二 價 鈷 鹽 為 催 化 劑 ，  伯 醇 被 空 氣 氧 化 為 羧 酸 。

⑥5- 甲基吡嗪-2- 羧酸是降血糖藥格列吡嗪（glipizide)合成的中間體，可由2,5-二甲基吡嗪為原料經(jīng)催化氧化來制取。

⑦空氣氧化屬自由基型反應(yīng)，生成氫過氧化物，氫過氧化物再分解成相應(yīng)的氧化產(chǎn)物。

⑧單線態(tài)O 2 在低溫或室溫下，在光、微波或過氧化氫、次氯酸鈉、烷基過氧化氫、過氧酸等氧化劑作用下，可與某些具有二烯結(jié)構(gòu)或類似二烯結(jié)構(gòu)的化合物生成 環(huán)狀過氧化物。

⑨飽和烴分子中C-H 鍵的選擇性氧化是相當(dāng)困難的，但對于具有特殊結(jié)構(gòu)形式的 叔丁烷來說，它可在催化劑量的HBr作用下被氧化為過

氧叔丁醇。

⑩Wacker 反應(yīng)：在PdCl 2 /CuCl 2 存在下，利用空氣中的 氧氣使烯烴轉(zhuǎn)化為醛或酮的反應(yīng)。

三、高價釕為氧化劑

①四氧化釕（RuO 4 ）是一個溫和的氧化劑，可在溫和的條件下以水作溶劑或在惰性溶劑中將仲醇氧化成酮在溫和的條件下以水作溶劑或在惰性溶劑中將仲醇氧化成酮。 在氧化時，RuO 4 常與過碘酸鈉或次氯酸鈉合用，并與醇按等物質(zhì)的量投放。

②具有對酸或堿不穩(wěn)定的羥基內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的醇，以及張力大的環(huán)丁醇類化合物， RuO 4 也能高收率地將它們氧化成相應(yīng)的酮。

③RuO 4 對糖羥基的氧化也很有效，并且RuO 4 對糖上某些被保護的羥基不產(chǎn)生破壞作用。

④R(RuO 4 ) 類型的鹽（R = Pr 4 N, Bu 4 N, PPh 4 , N(PPh 3 ) 4 ）可以催化劑量與氧化劑合用，在更溫和的反應(yīng)條件下實現(xiàn)對醇的氧化）可以催化劑量與氧化劑合用，在更溫和的反應(yīng)條件下實現(xiàn)對醇的氧化，制得醛、酮等產(chǎn)物。其中， TPAP（四正丙基過釕酸銨）是典型代表。

⑤用N-甲基嗎啉氧化物（NMO）為共氧化劑，在較低溫度或室溫下加入TPAP，與醇攪拌反應(yīng)5min至1h，即可完成反應(yīng)。

⑥TPAP有顯著的選擇性和普適性。分子中同時存在伯、仲羥基時，伯羥基氧化速度相對較快。但TPAP仍是極有效的仲醇的氧化劑，甚至半縮醛。