Reacciones redox

Reacciones redox •  Oxidación: pérdida de electrones.
•  Reducción: ganancia de electrones.
Oxidación de un substrato orgánico •  Pérdida de electrones para ese
compuesto
•  Aumento en el número de enlaces Cheteroátomo (generalmente C-O).
•  Disminución del número de enlaces
C-H.
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.
Esquema general para la oxidación y reducción de un compuesto orgánico Clasifique cada reacción como oxidación, reducción o ninguna 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.
Agentes reductores Three types of reductions, differing in
how H2 is added.
The simplest reducing agent is molecular
H2 in the presence of a metal catalyst
(e.g. Pd, Pt) that acts as a surface on
which reaction occurs.
The second way to deliver H2 is to add two
protons and two electrons to a substrat- that
is,
H2 = 2 H+ + 2 e–. 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.
ReducGon of Alkenes • 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.
ReducGon of Alkynes ReducGon of Alkynes Reducción de iminas y nitrilos The Reduction of Polar C–X σ Bonds
Because the reaction follows an SN2 mechanism:
• Unhindered CH3X and 1° R-X are more easily
reduced than more substituted 2°and 3° halides.
• In unsymmetrical epoxides, nucleophilic attack of
H– (from LiAlH4) occurs at the less substituted
carbon atom.
Reducción por adición de un ion hidruro y un protón Reducción de ácidos carboxílicos y sus derivados Reducción de ácidos carboxílicos y sus derivados SelecGvidad en las reducciones Oxidizing Agents Two main categories:
• Reagents that contain an oxygen–oxygen
bond
O2, O3 (ozone), H2O2 (hydrogen peroxide),
(CH3)3COOH (tert -butyl hydroperoxide), and
peroxyacids (a group of reagents with the
general structure RCO3H.
• Reagents that contain metal–oxygen
bonds
The most common Mn7+ reagent is KMnO4, a
strong, water-soluble oxidant. Other oxidizing
agents that contain metals include CrO3, OsO4
and Ag2O.
Examples of oxidaGon reacGons EpoxidaGon Mecanismo de la epoxidación de alquenos DihydroxylaGon HO
H3C
O
CH3
O
furaneol
saborizante
aislado de la piña y de
la fresa
Ruptura oxidaGva de 1,2-­‐dioles OxidaGve Cleavage of Alkenes To draw the product of any oxidative cleavage:
• Locate all π bonds in the molecule.
• Replace each C=C by two C=O bonds.
Draw the products when each alkene is treated with O3 followed by CH3SCH3. 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.
OxidaGon of 2º Alcohols 2° Alcohols are oxidized to ketones by
replacing the one C-H bond by a C-O
bond.
OxidaGon of 3º Alcohols 3° Alcohols have no H atoms on the
carbon with the OH group, so they are not
easily oxidized.
OxidaGon of an Alcohol with CrO3 •  PCC O
N
Cl Cr O
H
O
•  CrO3/CH2Cl2 (reactivo de Collins)
•  CrO2Cl2
(cloruro de cromilo)
OxidaGon of 1° Alcohols • 1° Alcohols are oxidized to aldehydes (RCHO) under
mild reaction conditions using PCC in CH2Cl2.
• 1° Alcohols are oxidized to carboxylic acids
(RCOOH) under harsher reaction conditions:
Na2Cr2O7, K2Cr2O7, or CrO3 in the presence of H2O
and H2SO4.
Draw the organic products in each of the following reacGons. ReacGvos de manganeso •  KMnO4 •  MnO2 CH2CH3
KMnO4
COOH
-OH, calentamiento
C C
OH OH
O
O
Halógenos •  F2> Cl2>Br2 > I2 •  NBS (N-­‐bromosuccinmida) H
H
Cl2
H C H
H C Cl
hυ
H
CH3
H
CH2Br
Br2
hυ
Br2
C C
Br Br
Oxidación biológica de alcoholes 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.
¿Cuantos gramos de dicromato de sodio se requieren para transformar 70 g de ciclohexanol a ciclohexanona?