Ossidazione degli alcoli

Gli atomi di carbonio collegati ai gruppi idrossilici degli alcoli primari e secondari contengono idrogeno, che può essere ossidato in aldeidi, chetoni o acidi; Gli atomi di carbonio legati ai gruppi idrossilici degli alcoli terziari non hanno idrogeno e non si ossidano facilmente. Ad esempio, in condizioni acide, vengono facilmente disidratati per formare olefine, quindi i legami carbonio-carbonio si ossidano e si rompono, formando composti di piccole molecole.
1. Ossidare con permanganato di potassio o biossido di manganese
Gli alcoli non vengono ossidati da soluzioni acquose fredde, diluite o neutre di permanganato di potassio. Gli alcoli primari e secondari possono essere ossidati in condizioni relativamente forti (come il riscaldamento). L'alcol primario genera carbossilato di potassio, che è solubile in acqua e fa precipitare il biossido di manganese. Dopo la neutralizzazione si può ottenere acido carbossilico.
Gli alcoli secondari possono essere ossidati a chetoni. Tuttavia, a causa dell'ossidazione degli alcoli secondari in chetoni utilizzando il permanganato di potassio, è soggetto a ulteriore ossidazione, portando alla rottura dei legami carbonio-carbonio, quindi viene utilizzato raramente per la sintesi dei chetoni.
Gli alcoli terziari non vengono facilmente ossidati dal permanganato di potassio in condizioni neutre e alcaline. Tuttavia, in condizioni acide, possono disidratarsi per formare alcheni, che poi subiscono la scissione del legame carbonio-carbonio e generano composti di piccole molecole.
Il permanganato di potassio e il solfato di manganese possono essere utilizzati per produrre biossido di manganese in condizioni alcaline e il biossido di manganese appena prodotto può Gli alcoli primari e secondari con legami insaturi sul carbonio vengono ossidati in aldeidi e chetoni corrispondenti e i legami insaturi non vengono influenzati.
2. Ossidare con acido cromico
L'acido cromico può essere utilizzato come ossidante sotto forma di una miscela di bicromato di sodio e acido solforico dal 40% al 50%, una soluzione di acido acetico glaciale di anidride cromica e un complesso di anidride cromica e piridina.
L'alcol del primo ordine viene comunemente ossidato da una miscela di bicromato di sodio e acido solforico dal 40% al 50% per ottenere aldeidi, che vengono ulteriormente ossidate ad acidi. Se vengono controllate le condizioni di ossidazione appropriate e l'aldeide viene immediatamente evaporata dal sistema di reazione dopo l'ossidazione, è possibile evitare un'ulteriore ossidazione dell'aldeide ad acido. La reazione deve essere condotta ad una temperatura inferiore al punto di ebollizione dell'alcol ma superiore a quello dell'aldeide. Il propanolo viene aggiunto goccia a goccia a una soluzione di bicromato di sodio, acido solforico e acqua a una temperatura di ~75 gradi. Una volta generato il propanale, viene distillato. La resa di questa reazione non è elevata perché è sempre presente una parte di aldeidi ossidate ad acidi. Il punto di ebollizione delle aldeidi è inferiore a 100 gradi per poter utilizzare questo metodo, quindi il suo utilizzo è molto limitato.
Gli alcoli secondari vengono comunemente ossidati con i suddetti ossidanti dell'acido cromico e i chetoni sono relativamente stabili in queste condizioni. Pertanto, è un metodo relativamente utile.
Il complesso bipiridina dell'anidride cromica formato dalla reazione dell'anidride cromica con la piridina è un cristallo rosso igroscopico, chiamato reagente di Sarrett, che può ossidare gli alcoli primari in aldeidi e gli alcoli secondari in chetoni con elevata resa. Poiché la piridina è alcalina, è un buon ossidante per gli alcoli instabili negli acidi. La reazione viene generalmente effettuata in diclorometano a circa 25 gradi. Se nella molecola sono presenti doppi o tripli legami, questi non vengono influenzati durante l'ossidazione.
Gli alcoli secondari possono anche essere ossidati nei corrispondenti chetoni mediante il reagente di Jones. Se il reagente è un alcol secondario insaturo, durante l'ossidazione con il reagente di Jones viene generato il chetone corrispondente senza intaccare il doppio legame. Questo reagente dissolve l'anidride cromica in acido solforico diluito e quindi la fa gocciolare in una soluzione di propanone dell'alcol da ossidare. La reazione viene effettuata a 15-20 grado per ottenere rese più elevate di chetoni.