Reacciones redox. Oxidación: pérdida de electrones. Reducción: ganancia de electrones.

Transcripción

1 Reacciones redox Oxidación: pérdida de electrones. Reducción: ganancia de electrones.

2 Oxidación de un substrato orgánico Pérdida de electrones para ese compuesto Aumento en el número de enlaces C- heteroátomo (generalmente C-O). Disminución del número de enlaces C-H.

3 Reducción de un substrato orgánico Adición de electrones a un substrato orgánico. Disminución en el número de enlaces C-heteroátomo (usualmente C-O). Aumento en el número de enlaces C-H.

4 Esquema general para la oxidación y reducción de un compuesto orgánico

5 Clasifique cada reacción como oxidación, reducción o ninguna

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7 Asignación del estado de oxidación para un átomo de C Identificar los ligantes unidos al átomo de C. Para cada elemento diferente a C, se le asigna su estado de oxidación normal: H: +1, O: -2, halógenos: -1 etc. 0 para otros átomos de C.

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9 Agentes reductores Three types of reductions, differing in how H 2 is added. The simplest reducing agent is molecular H 2 in the presence of a metal catalyst (e.g. Pd, Pt) that acts as a surface on which reaction occurs.

10 The second way to deliver H 2 is to add two protons and two electrons to a substrat- that is, H 2 = 2 H e.

11 The third way to deliver the equivalent of two hydrogen atoms is to add hydride (H ) and a proton (H + ). contain polar metal hydrogen bonds that place a partial negative charge on hydrogen.

12 ReducGon of Alkenes

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14 Fats -usually animal in origin- are solids with few degrees of unsaturation. Oils -usually vegetable in origin- are liquids with a larger number of degrees of unsaturation.

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16 ReducGon of Alkynes

17 ReducGon of Alkynes

18 Reducción de iminas y nitrilos

19 The Reduction of Polar C X σ Bonds

20 Because the reaction follows an S N 2 mechanism: Unhindered CH 3 X and 1 R-X are more easily reduced than more substituted 2 and 3 halides. In unsymmetrical epoxides, nucleophilic attack of H (from LiAlH 4 ) occurs at the less substituted carbon atom.

21 Reducción por adición de un ion hidruro y un protón

22 Reducción de ácidos carboxílicos y sus derivados

23 Reducción de ácidos carboxílicos y sus derivados

24 SelecGvidad en las reducciones

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26 Oxidizing Agents Two main categories: Reagents that contain an oxygen oxygen bond O 2, O 3 (ozone), H 2 O 2 (hydrogen peroxide), (CH 3 ) 3 COOH (tert -butyl hydroperoxide), and peroxyacids (a group of reagents with the general structure RCO 3 H. Reagents that contain metal oxygen bonds The most common Mn7+ reagent is KMnO 4, a strong, water-soluble oxidant. Other oxidizing agents that contain metals include CrO 3, OsO 4 and Ag 2 O.

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28 Examples of oxidagon reacgons

29 EpoxidaGon

30 Mecanismo de la epoxidación de alquenos

31 DihydroxylaGon

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34 HO O H 3 C O CH 3 furaneol saborizante aislado de la piña y de la fresa

35 Ruptura oxidagva de 1,2- dioles

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37 OxidaGve Cleavage of Alkenes

38 To draw the product of any oxidative cleavage: Locate all π bonds in the molecule. Replace each C=C by two C=O bonds.

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40 Draw the products when each alkene is treated with O 3 followed by CH 3 SCH 3.

41 OxidaGon of 1º Alcohols 1 Alcohols are oxidized to either aldehydes or carboxylic acids by replacing either one or two C-H bonds by C-O bonds.

42 OxidaGon of 2º Alcohols 2 Alcohols are oxidized to ketones by replacing the one C-H bond by a C-O bond.

43 OxidaGon of 3º Alcohols 3 Alcohols have no H atoms on the carbon with the OH group, so they are not easily oxidized.

44 OxidaGon of an Alcohol with CrO3

45 PCC O N Cl Cr O H O CrO 3 /CH 2 Cl 2 (reactivo de Collins) CrO 2 Cl 2 (cloruro de cromilo)

46 OxidaGon of 1 Alcohols 1 Alcohols are oxidized to aldehydes (RCHO) under mild reaction conditions using PCC in CH 2 Cl 2. 1 Alcohols are oxidized to carboxylic acids (RCOOH) under harsher reaction conditions: Na 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr 2 O 7, or CrO 3 in the presence of H 2 O and H 2 SO 4.

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50 Draw the organic products in each of the following reacgons.

51 ReacGvos de manganeso KMnO 4 MnO 2 CH 2 CH 3 KMnO 4 COOH -OH, calentamiento C C OH OH O O

52 Halógenos F 2 > Cl 2 >Br 2 > I 2 NBS (N- bromosuccinmida) H H C H H Cl 2 hυ H H C H Cl CH 3 Br 2 CH 2 Br hυ Br 2 C Br C Br

53 Oxidación biológica de alcoholes

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58 Balanceo de reacciones redox 1) Escriba la ecuación correspondiente para la sustancia que se oxida, indicando los electrones que se pierden en el proceso como protones. 2) Balancear las cargas con electrones. 3) Escriba la ecuación para la especie oxidante. 4) Balancear las cargas con electrones. 5. Multiplicar por el factor adeuado para que el número de electrones quede compensado.

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60 Cuantos gramos de dicromato de sodio se requieren para transformar 70 g de ciclohexanol a ciclohexanona?