氧化反应-6概要
有机化学反应概要(修订版)
1. Friedel-Crafts 酰化反应（Friedel-Crafts Acylation ）酰基正离子、当量催化剂、不可逆、少重排、I>Br>Cl>F 、一元取代。
2. Friedel-Crafts 烷化反应（Friedel-Crafts Alkylation ）碳正离子、催化量催化剂、可逆、多重排、F>Cl>Br>I 、多元取代。
3. Gattermann 和Gattermann-Koch 甲酰化反应（Gattermann and Gattermann-Koch Formylation ） 用CO 、HCl 、Lewis 酸将芳环甲酰化（Gattermann-Koch 反应）：CO,H Cl AlCl 3C H O当芳环上有吸电子基团时，反应不能发生。
也可用HCN 、HCl进行甲酰化，先生成亚胺，然后水解得醛（Gattermann 反应）：HCN,HCl AlCl 3NH OH 2CHO4. Houben-Hoesch 反应用腈作为亲电试剂对活化的芳环进行亲电取代，产物亚胺水解得到芳环的酰基化产物，可以防止因芳环活性很高造成的多取代。
5. Kolbe-Schmidt 反应CO 2作为亲电试剂，可以对活化的芳环进行亲电取代，生成芳香羧酸。
一般是在绝对无水、高压的CO 2条件下，用酚盐参与反应。
由于在反应中酚盐的金属离子被酚氧基、CO 2络合，故金属离子的体积对于取代位点的控制很重要。
一般说来，大离子利于对位取代，小离子利于邻位取代。
6. Reimer-Tiemann 反应CHCl 3在碱作用下发生α-消除生成二氯卡宾，后者作为缺电子的亲电试剂对活泼的酚芳环进行亲电取代，水解得到甲酰化产物：CHCl 3OH-C ClCl O-OC -ClClHH+～C -OClCl Cl--OClO H 2H+-O-Cl OHCl--OO H H+～OHOH7. Snieckus 定向邻位金属化反应（Snieckus Directed Ortho Metalation ）苯环上有含杂原子的取代基时，用RLi 进行金属化，Li 可以被诱导这些取代基的邻位。
化学氧化还原反应
化学氧化还原反应化学氧化还原反应（Redox Reaction）是化学反应中常见的一类反应类型，指的是在反应中，物质的电荷状态发生了改变，其中一个物质被氧化，失去电子，另一个物质被还原，获得电子。
氧化和还原两个反应是相互联系、相互作用的过程，是化学反应中重要的一环。
氧化反应是指物质失去电子并与氧原子（或者其他电子受体）结合的过程。
在氧化反应中，物质的氧化数增加，即物质带正电的能力增强。
例如常见的金属与氧气反应生成金属氧化物：4Na + O2 → 2Na2O还原反应是指物质获得电子并减少氧化数的过程。
在还原反应中，物质的氧化数减少，即物质带负电的能力增强。
例如二氧化锰与硫酸反应生成锰离子和二氧气：2MnO2 + 4H2SO4 → 2MnSO4 + 2H2O + O2↑氧化还原反应中的一个重要概念是氧化数（Oxidation Number），也称为氧化态或氧化值。
氧化数描述了原子在化合物或离子中的带电状态。
根据一定的规则，我们可以通过氧化数的变化来判断氧化还原反应的过程。
在氧化还原反应中，存在着一种重要的反应类型，即还原剂和氧化剂。
还原剂是指在反应中能够给予其他物质电子的物质，它自身被氧化。
而氧化剂是指在反应中能够从其他物质获得电子的物质，它自身被还原。
例如在以下反应中，氧化剂是铁离子（Fe3+），而还原剂是锌金属（Zn）：2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+Zn → Zn2+ + 2e-氧化还原反应在生活中有着广泛的应用。
例如，腐蚀反应中物质与氧气的反应被视为氧化还原反应。
电池的工作原理也是基于氧化还原反应。
此外，许多化学合成、分解、电解以及生物学中的代谢过程都与氧化还原反应密切相关。
在实际的化学实验中，我们可以通过观察氧化还原反应的发生来判断反应是否进行。
常用的实验方法有观察气体生成、溶液颜色变化、固体物质颜色变化等。
同时，我们也可以通过平衡氧化还原反应方程式来计算物质的反应量，从而实现定量分析。
化学氧化还原
化学氧化还原化学氧化还原是化学中非常重要的一个概念，它描述了化学反应中的电子转移过程。
化学氧化还原反应可以说是化学世界中最具活力和独特性质的一种反应类型。
它们在自然界中广泛存在，包括生物体的新陈代谢、各种能源的释放与转化等。
本文将从氧化还原反应的基本概念、反应类型、电位和应用等方面进行介绍。
首先，我们来了解氧化还原反应的基本概念。
氧化是指物质失去电子或氢原子，而还原是指物质获得电子或氢原子。
换言之，氧化是指电子从一个物质或原子转移到另一个物质或原子，而还原则是电子从另一个物质或原子转移到一个物质或原子。
例如，当金属与非金属离子结合形成化合物时，金属丧失了电子，即发生了氧化反应；而非金属离子则获得了金属丧失的电子，发生了还原反应。
氧化还原反应可以分为两种类型：直接氧化还原反应和间接氧化还原反应。
直接氧化还原反应是指直接发生电子转移的反应，例如金属与非金属之间的反应；而间接氧化还原反应是指通过中间体（如氧气）来传递电子的反应，例如金属与酸反应产生的氢气可以被氧气氧化。
间接氧化还原反应中，氧化剂被还原，而还原剂被氧化。
在氧化还原反应中，经常会涉及到电位的概念。
电位是描述物质的氧化还原性质的一个重要参数，它表示一个物质氧化还原反应的趋势。
具有较高电位的物质具有较强的氧化性，即它们容易被还原；而具有较低电位的物质具有较强的还原性，即它们容易被氧化。
通过比较不同物质的电位，我们可以推测氧化还原反应中电子的流动方向。
化学氧化还原反应在生活和工业中有广泛的应用。
其中最为常见的应用是电池和蓄电池。
电池是一种将化学能转化为电能的装置，它是通过氧化还原反应来实现的。
正极发生氧化反应，负极发生还原反应，从而产生电子流动，产生电能。
电池在现代社会中无处不在，为我们的生活提供了便利。
此外，化学氧化还原反应还应用于金属腐蚀、光合作用、水处理等领域。
金属腐蚀是指金属与氧气或其他氧化剂反应导致金属表面出现氧化层的现象，它是一种氧化还原反应。
氧化还原反应
氧化還原反應
氧化还原反应是化学中一种常见的反应类型，也是化学反应中最重要的一种。
在氧化还原反应中，通常涉及物质的电子转移过程，其中一种物质失去电子被氧化，另一种物质获得电子被还原。
这种电子的转移过程会导致物质的化学性质发生变化，产生新的物质。
氧化还原反应可以发生在各种化学物质之间，包括金属、非金属、离子等。
一个典型的氧化还原反应就是金属与非金属之间的反应。
例如，铁与氧气的反应就是一个氧化还原反应。
在这个反应中，铁的原子失去了电子，被氧气氧化成了铁氧化物，同时氧气获得了电子被还原成了氧化物。
氧化还原反应在我们日常生活中也有很多应用。
例如，电池就是利用氧化还原反应来产生电能的。
在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，通过电子在外部电路中流动，产生电流，从而驱动设备工作。
另外，氧化还原反应还广泛应用于金属冶炼、废水处理、化学合成等领域。
在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂是起着重要作用的两种物质。
氧化剂是一种能够接受电子的物质，因此在反应中氧化剂会被还原；而还原剂则是一种能够给予电子的物质，因此在反应中还原剂会被氧化。
氧化还原反应中，氧化剂和还原剂之间的电子转移是通过氧化还原反应的进行。
氧化还原反应是化学反应中一种非常重要的反应类型，它不仅在化学工业中有着广泛的应用，也在我们的日常生活中扮演着重要角色。
通过深入了解氧化还原反应的原理和机制，我们可以更好地理解化学反应的本质，为我们的学习和工作带来更多的启发和帮助。
希望通过本文的介绍，读者们能对氧化还原反应有更深入的了解。
化学方程式的氧化还原性质
化学方程式的氧化还原性质在化学中，氧化还原反应是一类非常重要的化学反应。
氧化还原性质描述了化学物质在反应中的电荷转移过程。
氧化还原反应可以通过化学方程式来表示。
本文将讨论氧化还原反应以及化学方程式的氧化还原性质。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指化学物质中的电子从一个物种转移到另一个物种的过程。
在氧化还原反应中，一个物质被氧化（失去电子），而另一个物质被还原（获得电子）。
例如，下面这个氧化还原反应：2Na + Cl2 -> 2NaCl在这个反应中，钠（Na）被氧化为钠离子（Na+），而氯气（Cl2）则被还原为氯离子（Cl-）。
可以看出，氯气接受了钠离子失去的电子，因此被称为氧化剂；而钠离子失去了电子，因此被称为还原剂。
二、化学方程式的氧化还原性质化学方程式是描述化学反应的一种方式，它由反应物和生成物以及反应条件组成。
在氧化还原反应中，化学方程式可以反映反应物和生成物之间的电子转移过程。
例如，下面这个氧化还原反应的化学方程式：2H2 + O2 -> 2H2O在这个反应中，氢气（H2）被氧化为水（H2O），氧气（O2）被还原为水。
根据化学方程式，我们可以确定氧气是氢气的氧化剂，而氢气是氧气的还原剂。
化学方程式还可以用来衡量氧化还原反应中发生的电荷转移。
在上述氧化还原反应中，每个氢气分子失去了两个电子，并转移到了氧气分子中。
因此，在氧化还原反应中产生了4个电子。
三、氧化还原性质的应用氧化还原性质在现实生活和工业中具有广泛的应用。
以下是一些相关的应用：1. 自由基反应：自由基反应是一种氧化还原反应，它在有机化学中起着重要的作用。
自由基反应可以通过控制氧化还原性质来合成和转化复杂的有机化合物。
2. 腐蚀和防腐技术：金属腐蚀是氧化还原反应的一个常见示例。
了解氧化还原性质可以帮助我们理解和控制金属的腐蚀过程，并提供相应的防腐技术。
3. 电池技术：电池是将化学能转化为电能的装置。
电池中的化学反应是氧化还原反应的一种应用。
第四章氧化还原反应和电化学概要
MnO
4
SO32
Mn2
SO42
（酸性介质）
（1）氧化：
SO
2 3
SO42
还原：MnO4 Mn2 （2）配平原则：
酸性介质中：多氧的一边加H＋，少氧的一边加H2O ； 碱性介质中：多氧的一边加H2O，少氧的一边加OH－ ； 中性介质中：左边加H2O，右边根据需要加H＋或OH－。
SO
3
H 2O
Cu2 | Cu
电对符号
电极符号
30 构成电极的物质，有时须注明状态。如气体分压
液体浓度等。
两个半电池中进行的反应称为半电池反应或者电极反应。
根据正负极的规定，我们可以知道：负极进行的是氧化 反应(失去电子）；正极进行的是还原反应（得到电子)。
对于Cu－Zn原电池来说，它的电极反应为：
负极：Zn = Zn2+ + 2e－ 正极：Cu2＋ + 2e－＝Cu
氧化： CrO2 CrO42 CrO2 4OH CrO42 2H2O 3e
还原： H2O2 2e 2OH 整理： 2CrO2 3H2O2 2OH 2CrO42 4H2O
§4.2 原电池与电极电势
（Primary cell and electrode potential）
3) 2I I2 2e
2) MnO4 2H2O 3e MnO2 4OH
——————————————————————————
2MnO4 6I 4H2O 2MnO2 3I2 8OH ★ 特例：H2O2
酸性介质中 氧化：H2O2 O2 2H 2e（作还原剂）
还原：H2O2 2H 2e 2H2O（作氧化剂）
Fe2 Fe3 e
Fe 3 Fe 2
氧化物与酸氧化还原反应的代表
氧化物与酸氧化还原反应的代表氧化物和酸氧化还原反应在化学领域中扮演着重要的角色。
本文将介绍两种代表性的氧化物以及与之相关的酸氧化还原反应。
一、二氧化硫（SO2）二氧化硫是一种常见的氧化物，其化学式为SO2。
它是一种无色气体，在环境中被广泛产生。
二氧化硫可以通过燃烧硫矿石或含硫燃料，如煤、石油等产生。
此外，它也是许多化学工业过程中副产物的一部分。
二氧化硫经常与空气中的氧气发生酸氧化还原反应。
在这种反应中，二氧化硫被氧气氧化成为三氧化硫（SO3），反应式如下：2SO2 + O2 → 2SO3在这个反应中，二氧化硫的氧化态从+4降至+6，氧气的氧化态从0升至-2。
这也是典型的酸氧化还原反应，可以看出氧化剂是氧气，而还原剂是二氧化硫。
二氧化硫与三氧化硫之间的酸氧化还原反应是工业上制取硫酸的重要过程。
三氧化硫与水反应生成的亚硫酸进一步与氧气反应得到硫酸，反应式如下：SO3 + H2O → H2SO4这个反应是酸氧化还原反应的一个典型例子，其中三氧化硫充当了氧化剂的角色，而水则是还原剂。
二、二氧化锰（MnO2）二氧化锰是另一个重要的氧化物，化学式为MnO2。
它是一种黑色固体，被广泛应用于化学实验室和工业生产中。
二氧化锰可以与许多物质发生酸氧化还原反应。
例如，当它与盐酸反应时，生成氯化锰和水，反应式如下：MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2在这个反应中，二氧化锰的氧化态从+4降至+2，而盐酸的氧化态从0升至+1。
从氧化还原的角度来看，二氧化锰充当了还原剂的角色，而盐酸是氧化剂。
此外，二氧化锰还可以用作电池的正极材料。
在锌-二氧化锰电池中，锌被氧化成为锌离子，而二氧化锰在还原过程中释放出电子，提供电池的电流。
总结：氧化物与酸氧化还原反应在化学中扮演着重要的角色。
二氧化硫和二氧化锰是两种代表性的氧化物，它们能够与其他物质发生酸氧化还原反应。
了解这些反应的原理和应用能够帮助我们深入了解氧化物和酸氧化还原反应的机制。
分析化学第六章 氧化还原滴定法
① 温度。Na2C2O4 溶液加热至 70～85℃再进行滴 定。不能使温度超过 90℃，否则 H2C2O4 分解，导致标 定结果偏高。
② 酸度。溶液应保持足够大的酸度，一般控制酸度 为 0.5～1 mol/L。如果酸度不足，易生成 MnO2 沉淀，酸 度过高则又会使 H2C2O4 分解。
2. 标 定 标 定 KMnO4 溶 液 的 基 准 物 很 多 ， 如 Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 和纯铁丝 等。其中常用的是 Na2C2O4，它易于提纯且性质稳定， 不含结晶水，在 105～110℃烘至恒重，冷却后即可使用。
第四节 高锰酸钾法
第四节 高锰酸钾法
三、高锰酸钾法应用示例 2.间接滴定法测定 Ca2+ Ca2+、Th4+等在溶液中没有可变价态，通过 生成草酸盐沉淀，可用高锰酸钾法间接测定。 以 Ca2+的测定为例，先沉淀为 CaC2O4 再经 过滤、洗涤后将沉淀溶于热的稀 H2SO4 溶液中， 最后用 KMnO4 标准溶液滴定 H2C2O4。根据所消 耗的 KMnO4 的量，间接求得 Ca2+的含量。
分析化学
高职高专化学教材编写组 编
第六章 氧化还原滴定法
“十二五”职业教育国家规划教材 高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材
学习目标： 1．掌握常用的氧化还原滴定方法： 2．掌握氧化还原滴定分析结果的计算； 3．了解其他的氧化还原滴定法。
本章导读
理论基础：氧化还原反应；影响氧化还原反应 的因素。
第二节 氧化还原滴定曲线及终点的确定
一、氧化还原滴定曲线 在氧化还原滴定过程中，随着标准溶液的不断加入
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第一节 烃类的氧化 一.苄位的氧化1 氧化成醛
CH2
1 氧化成醛 ①铬酐-醋酐（CrO3-Ac2O)氧化苄位甲基形成醛基
O
O Gr O +
CH3 CH3
O C
O C
O
O
O
OCCH3
Cr
O
OCCH3
O
CH3
O
O
OCCH3
+
Cr
O
OCCH3
O
OCOCH3
CH
+
OCOCH3
O OH
Gr OH
1 铬酸为氧化剂
甾体环上位阻大的OH反而易被氧化。因为脱氢是控制反应速率的步骤。
O
H2O
CHO
第一节 烃类的氧化 一.苄位的氧化1 氧化成醛
②二氯铬酰（Etard埃塔试剂） 制备：HCl、H2SO4滴加到CrO3中，蒸馏除水
CrO3+HCl
H2SO4 ＜10℃
O
Cl
O Gr Cl
bp117℃
第一节 烃类的氧化 一.苄位的氧化1 氧化成醛
CH3 Etard
CHO
CH3
CH3
CH3
CH3CH2CHO
SeO2/HOAc
O H3CC CHO
第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应
1．SeO2/H2O/HOAc
H2 CC C HH
H
[O]
CC C
HH
OH
O CC C HH
1．SeO2/H2O/HOAc
有以下几种情况
Hale Waihona Puke 第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应
1．SeO2/H2O/HOAc
CH3 SeO2 HOAc
H3C
H CC C
H OH CH3
CH3
第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应
1．SeO2/H2O/HOAc
③ 在①②相矛盾时，按①
H3C H3C
C
H2 C CH3
SeO2
H
HOAc
H3C
CH2OH H2 CC H
CH3
④ 环内双键，在②前提下优先氧化环上的烯丙位
CH2CH3
O
O
CrO3/HOAc
40℃
H3CO
CrO3/HOAc(75%)
40℃、2hr
H3CO
O
第一节 烃类的氧化 一苄位的氧化2氧化成酸或酮
②KMnO4为氧化剂
H+ MnO4-+8H++5e
Mn2++4H2O
OH- MnO4-+2H2O+3e ②KMnO4MnO2↓+4OH-(KOH)
CH3
KMnO4
CH2CH2CH3
COOH
不管侧链多长均被氧化成-COOH COOH
第一节 烃类的氧化 一苄位的氧化2氧化成酸或酮
③硝酸为氧化剂（稀硝酸）
NO3-+4H +3e
NO↑+2H2O
CH3
CH3 40%HNO3
CH3 COOH
只 氧 化 一 个 -CH3
第一节 烃类的氧化 一苄位的氧化2氧化成酸或酮
④空气氧化（O2) （在碱或钴盐存在下，空气氧化可使苄位甲基氧化成羧基）
第六章 氧化反应
Chapter 6 Oxidation Reaction
概述
定义: 狭义：加氧去氢 广义：电子转移，使C上电子云降低
H 氧化数： C H
H -3
H C OH H -1
H CO
+1
特点：①条件难以控制
②实验室和工业上不同,工业上用O2
O C OH
+3
第一节 烃类的氧化
CH2
O C CH2
CH3 N
O2/260℃ V2O5
COOH N
CH3 Br
O2 Co(OAc)2
COOH Br
第一节 烃类的氧化 二 羰基α-位氧化
1 形成α-位羟基酮
①Pb(OAc)4 (LTA) ②Hg(OAc)2
O
H2
慢
RCC R
HO
H
Pb(OAc)4
CC
R
R -OAc
Pb(OAc)3
O
H
CC
R
R
OAc
Pb(OAc)2
O
H
CC
R
R
OAc
O
O
H RCC
R H2O
R
C
H C
R
OAc
OH
第一节 烃类的氧化二 羰基α-位氧化
1 形成α-位羟基酮
H2C
COOEt Pb(OAc)4 COOEt
AcOHC COOEt 水解 COOEt
COOEt HOHC
COOEt
第一节 烃类的氧化二 羰基α-位氧化
2．形成1,2--二羰基化合物
第二节 醇的氧化 一 伯、仲醇被氧化成醛、酮
1 铬酸为氧化剂
1 铬酸为氧化剂 H2CrO4
R
O
O
快
CH OH +
Cr
R'
HO OH
R
O
CH O Cr O
R'
HO
R
O 慢
C O Cr OH
R'
H
OH
H2O
O
RC R'
O+ H3O+ +
Cr OH
OH
HO
O Cr OH
第二节 醇的氧化 一 伯、仲醇被氧化成醛、酮
SeO2 HOAc
OH CH2CH3
第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应
2 酪酐—吡啶 (Collins试剂)
2 铬酐—吡啶（分子内盐） (Collins试剂（CrO3.2Py CH2Cl2） )
CrO3
Py
O
CH3
CrO3-Py/CH2Cl2
CH3
（氧化的同时发生烯丙双键移位）
O
第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应
＞50℃ CH3
COOH
H3C
CH3
（反应在酸性介质中进行，不论有几个甲基，最终只氧化一个）
第一节 烃类的氧化 一苄位的氧化2 氧化成酸或酮
2．氧化成酸或酮
①铬酸： Na2Cr2O7+H2O+H+
CrO3+H2O
C8H17CrO3/HOAc/H2SO4
COOH
第一节 烃类的氧化 一苄位的氧化2氧化成酸或酮
① 当有多个烯丙位时，优先氧化取代基多的一侧的烯丙位
H3C C
C H
CH3
H3C
SeO2 HOAc
H3C
C
C H
CH3
HOH2C
SeO2 EtOH
OHC
CHO
第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应
1．SeO2/H2O/HOAc
② 在①原则下，CH2＞CH3 ＞ CHR2
H3C
H2 CC C
H CH3
3 有机过酸酯
3 有机过酸酯 （引入酰氧基后水解）
OH
CH3CO3C(CH3)3
得烯丙醇
常用
O
C6H5COOC CH3
3
CH3COOC CH3
O
3
第二节 醇的氧化 一 伯、仲醇被氧化成醛、酮
1 铬酸为氧化剂
R CH OH
R' 仲
R-CH2-OH 伯
R
R'
C
酮
O
[×O]
O [O]
O
R CH
R COH
R
+2CrO2Cl2 CS2 R
CHO
R=H 2-CH3 2-NO2 3-CH3
90% 65% 50%
70% (立体效应使邻位收率低)
第一节 烃类的氧化 一.苄位的氧化1 氧化成醛
③硝酸铈铵（Ce(NH4)2(NO2)6）
H3C
CH3 CAN
＜50℃
CH3
H3C
CAN
CHO
CH3
H3C
CH3 CAN
O H2
CC
①SeO2为氧化剂
O R C CH2 R
R OH C
Se
O O
CH R
RO
C
OH
CH
Se
R
O
RO
C
+
C
R
O
OO CC
RO C
CH R
OH
Se
[2,3-δ迁移]
O
Se
第一节 烃类的氧化二 羰基α-位氧化
2．形成1,2--二羰基化合物
SeO2/HOAc PhCH2COPh
OO PhC-CPh