MEKANISME REAKSI OKSIDASI PADA BERBAGAI SENYAWA ORGANIK

Mengacu pada molekul organik, oksidasi adalah proses di mana atom karbon memperoleh ikatan lebih banyak unsur elektronegatif, paling sering oksigen. Oksidasi akan menghasilkan penurunan bersih dalam jumlah ikatan C-H, atau peningkatan bersih dalam jumlah ikatan C-O (atau setara). Oksidasi laboratorium dari alkohol untuk membentuk aldehida atau keton secara mekanis berbeda dari oksidasi biokimia dengan NAD (P) + yang kita lihat sebelumnya dalam bab ini. Gambaran umum oksidasi laboratorium diilustrasikan di bawah ini. Pada dasarnya yang terjadi adalah bahwa hidrogen hidroksida alkohol digantikan oleh kelompok yang meninggalkan (X pada gambar di bawah).

Kemudian, suatu basa dapat mengabstraksi proton yang terikat pada karbon alkohol, yang berakibat pada eliminasi kelompok penyisihan X dan pembentukan ikatan rangkap karbon-oksigen yang baru. Seperti yang dapat Anda lihat dengan melihat secara cermat pada mekanisme umum ini, alkohol tersier tidak dapat dioksidasi dengan cara ini - tidak ada hidrogen untuk abstrak pada langkah terakhir. Metode umum untuk mengoksidasi alkohol sekunder menjadi keton menggunakan asam kromat (H2CrO4) sebagai agen pengoksidasi. Asam kromat, juga dikenal sebagai reagen Jones, dibuat dengan menambahkan kromium trioksida (CrO3) ke asam sulfat berair.

Suatu mekanisme untuk oksidasi asam kromat dari keton ditunjukkan di bawah ini :

Perhatikan bahwa pereaksi kromium telah kehilangan dua ikatan oksigen dalam reaksi ini, dan karenanya telah berkurang (pasti telah berkurang - ia adalah agen pengoksidasi!). Keton tidak teroksidasi oleh asam kromat, sehingga reaksi berhenti pada tahap keton. Sebaliknya, alkohol primer dioksidasi oleh asam kromat terlebih dahulu menjadi aldehida, kemudian langsung ke asam karboksilat.

Sebenarnya ini adalah bentuk hidrida aldehida yang dioksidasi bahwa aldehida dalam larutan berair ada dalam kesetimbangan cepat dengan bentuk hidratnya. 

Salah satu gugus hidroksil dari hidrat menyerang asam kromat, dan reaksi berlangsung seperti ditunjukkan untuk oksidasi alkohol sekunder. Dalam beberapa kondisi, asam kromat bahkan akan mengoksidasi karbon dalam posisi benzilik menjadi asam karboksilat (perhatikan bahwa ikatan karbon-karbon terputus dalam transformasi ini).

Mari kita mulai dengan memeriksa ikatan yang terbentuk dan ikatan yang pecah dalam proses ini, tempat kami mengonversi alkohol primer menjadi aldehida:

Proses utama di sini adalah kami membentuk ikatan C-O dan memutus ikatan C-H pada karbon yang sama. Itu tanda pasti dari reaksi oksidasi. Ringkasan cepat: bandingkan status oksidasi dalam karbon dengan yang ada di logam transisi. Pada dasarnya kami memperdagangkan ikatan antara karbon dan atom yang kurang elektronegatif daripada karbon (H) untuk satu yang lebih elektronegatif daripada karbon (O).

Ini contoh lain untuk Anda. Dimulai dengan alkohol sekunder. Kita berakhir dengan keton

Sekali lagi, kami melanggar C-H dan membentuk C-O di sini. Ngomong-ngomong, [O] itu adalah singkatan yang akan Anda lihat sesekali: itu hanya berarti, "oksidasi".

Sekarang mari kita lihat reaksi ketiga ini

Ketika kami menghitung ikatan yang terbentuk dan rusak, perhatikan bahwa kami membentuk dua ikatan C-O baru dan memutus dua ikatan C-H. Dengan kata lain, menggunakan reagen yang satu ini menghasilkan dua oksidasi pada karbon yang sama.

Akhirnya, hanya alkohol tersier yang tidak ditinggalkan, mari kita lihat apa yang terjadi ketika mereka dirawat dengan salah satu reagen ajaib kami

Jika Anda perhatikan dengan seksama, tidak ada C-H pada karbon alkohol tersier dan tidak ada oksidasi terjadi. Kita harus memutuskan ikatan C-C agar terjadi oksidasi, dan tidak ada reagen ini yang kompeten untuk melakukan ini.

Permasalahan :

1.      Mengapa pada oksidasi pada alcohol tersier tidak terjadi reaksi?

2.      Produk yang dihasilkan dari reaksi oksidasi alcohol sekunder yaitu keton. Apakah ada jalan lain/cara untuk menghasilkan keton tanpa melalui oksidasi alcohol sekunder?

3.      Keton tidak teroksidasi oleh asam kromat, sehingga reaksi berhenti pada tahap keton. Apa yang menyebabkan keton sulit mengalami reaksi oksidasi?