Loading article…
有機還元反応、有機酸化反応、有機酸化還元反応は、有機化合物で起こる酸化還元反応です。有機化学では、酸化と還元は、その名前が付いているものの、実際には電子移動を伴わない反応が多数あるため、通常の酸化還元反応とは異なります。[1]代わりに、有機酸化の関連基準は、酸素の増加および/または水素の損失です。[2]単純な官能基は、酸化状態が増加する順に並べることができます。酸化数は近似値にすぎません。[1]
メタンが二酸化炭素に酸化されると、その酸化数は -4 から +4 に変化します。古典的な還元にはアルケンのアルカンへの還元が含まれ、古典的な酸化にはアルコールのアルデヒドへの酸化が含まれます。酸化では電子が除去され、分子の電子密度が減少します。還元では、電子が分子に追加されると電子密度が増加します。この用語は常に有機化合物を中心に使用されます。たとえば、リチウムアルミニウムヒドリドによるケトンの還元を指すのが一般的ですが、リチウムアルミニウムヒドリドのケトンによる酸化とは指しません。多くの酸化では有機分子から水素原子が除去され、還元では有機分子に水素が追加されます。
還元として分類される反応の多くは、他のクラスにも現れます。たとえば、リチウムアルミニウムヒドリドによるケトンのアルコールへの変換は還元と見なすことができますが、水素化物は求核置換における優れた求核剤でもあります。有機化学における多くの酸化還元反応は、フリーラジカル中間体を含むカップリング反応の反応機構を持っています。真の有機酸化還元化学は、電気化学的有機合成または電気合成に見られます。電気化学セルで起こり得る有機反応の例としては、コルベ電気分解があります。[3]
不均化反応では、反応物は同一の化学反応で酸化と還元の両方を受け、2 つの別々の化合物が形成されます。
有機酸化
ほとんどの酸化は、特に産業において、空気または酸素を使用して行われます。これらの酸化には、化合物の生成、汚染物質の修復、燃焼が含まれます。商業的に重要な酸化のいくつかを以下に示します。
有機酸化用の試薬は数多く発明されています。有機酸化試薬は通常、酸化剤によって攻撃される官能基に応じて分類されます。
- CH結合の酸化:
- R 3 CH + O → R 3 COH
- R 2 CH 2 + O → R 2 CH(OH)
- R 2 CH(OH) + O → R 2 CO + H 2 O
- RCH 3 + O → RCH 2 (OH)
- RCH 2 (OH) + O → RCHO + H 2 O
- RCHO + O → RCO 2 H
- CC、C=C、C≡C結合の酸化
- アルコールおよび各種カルボニルの酸化
多くの場合、酸化される基質には複数の官能基があります。そのような場合には、選択的な酸化が重要になります。
有機削減
有機化学において、還元は水素原子の付加と等価であり、通常は2つずつである。不飽和有機化合物と水素ガスの反応は水素化と呼ばれる。飽和有機化合物と水素ガスの反応は水素化分解と呼ばれる。水素化分解は必然的にCX結合（X = C、O、Nなど）を切断する。還元は水素化物とプロトン源の添加によっても起こり、いわゆるヘテロリシス経路と呼ばれる。このような反応は、水素化ホウ素ナトリウムや水素化アルミニウムリチウムなどの化学量論的水素化物試薬を使用して行われることが多い。[5]
参照
官能基の酸化
- アルコール酸化
- オキシムと第一級アミンのニトロ化合物への酸化
- グリコール分解
- α-ヒドロキシ酸の酸化分解
- アルケンの酸化
- 第一級アミンのニトリルへの酸化
- チオールからスルホン酸への酸化
- ヒドラジンのアゾ化合物への酸化
官能基の削減
参考文献
- ^ ab March Jerry; (1985). 上級有機化学反応、メカニズム、構造（第3版）. ニューヨーク：John Wiley & Sons, inc. ISBN 0-471-85472-7
- ^ 有機酸化還元システム：合成、性質、応用、西永徹 2016
- ^ http://www.electrosynthesis.com リンク アーカイブ 2008-05-15 at the Wayback Machine
- ^ Recupero, Francesco; Punta, Carlo (2007). 「 N-ヒドロキシフタルイミド触媒による有機化合物のフリーラジカル官能化」. Chemical Reviews . 107 (9): 3800–3842. doi :10.1021/cr040170k. PMID 17848093.
- ^ スミス、マイケル B.;マーチ、ジェリー(2007)、上級有機化学: 反応、メカニズム、構造 (第 6 版)、ニューヨーク: ワイリーインターサイエンス、ISBN 978-0-471-72091-1