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em Química Orgânica, as reacções redox parecem um pouco diferentes. Elétrons em uma reação redox orgânica muitas vezes são transferidos na forma de um íon hidreto – um próton e dois elétrons. Como eles ocorrem em conjunto com a transferência de um próton, estes são comumente referidos como reações de hidrogenação e desidrogenação: um hidreto mais um próton adiciona-se a uma molécula de hidrogênio (H2)., Tenha cuidado – não confunda os Termos hidrogenação e desidrogenação com hidratação e desidratação – o último se refere ao ganho e perda de uma molécula de água (e não são reações redox), enquanto o primeiro se refere ao ganho e perda de uma molécula de hidrogênio.quando um átomo de carbono num composto orgânico perde uma ligação ao hidrogénio e ganha uma nova ligação a um heteroátomo (ou a outro carbono), dizemos que o composto foi desidrogenado ou oxidado., Muito bioquímico exemplo é a oxidação de um álcool para uma cetona ou aldeído:
Quando um átomo perde um título para o hidrogênio e ganhos de um vínculo para um heteroatom (ou para outro átomo de carbono), é considerado um processo oxidativo por causa do hidrogênio, todos os elementos, é o de menos eletronegativos. Assim, no processo de desidrogenação o átomo de carbono sofre uma perda global de densidade de elétrons – e perda de elétrons é oxidação.,por outro lado, quando um átomo de carbono num composto orgânico ganha uma ligação ao hidrogénio e perde uma ligação a um heteroátomo (ou a outro átomo de carbono), dizemos que o composto foi hidrogenado ou reduzido. A hidrogenação de uma cetona para um álcool, por exemplo, é globalmente o reverso da desidrogenação do álcool mostrada acima. Ilustrado abaixo está outra possibilidade comum, a hidrogenação (redução) de um alceno para um alcano.,
Hydrogenation results in higher electron density on a carbon atom(s), and thus we consider process to be one of reduction of the organic molecule.
Notice that neither hydrogenation or dehydrogenation involves the gain or loss of an oxygen atom. As reacções que envolvem o ganho ou perda de um ou mais átomos de oxigénio são normalmente referidas como reacções “oxigenase” e “redutase”.,
Para A maior parte, ao falar sobre reações redox em Química Orgânica estamos lidando com um pequeno conjunto de transformações de grupos funcionais muito reconhecíveis. Por conseguinte, é muito útil familiarizar-se com a ideia de “estados de oxidação”, tal como aplicada a grupos funcionais orgânicos. Comparando o número relativo de ligações aos átomos de hidrogénio, podemos ordenar os grupos funcionais familiares de acordo com o estado de oxidação. Tomaremos uma série de compostos de carbono como exemplo. O metano, com quatro ligações carbono-hidrogênio, é altamente reduzido., Em seguida, na série é metanol (uma ligação menos carbono-hidrogênio, uma ligação mais carbono-oxigênio), seguido por formaldeído, formato e, finalmente, dióxido de carbono na extremidade altamente oxidada do grupo.,
Este padrão é verdadeiro para as relevantes de grupos funcionais orgânicos moléculas com dois ou mais átomos de carbono:
Alcanos são altamente reduzidos, enquanto álcoois, bem como os alcenos, éteres, aminas, sulfetos, e ésteres de fosfato, são um passo na oxidação de escala, seguido por aldeídos/cetonas/iminas e epóxidos, e, finalmente, pelo ácido carboxílico derivados (dióxido de carbono, no topo da lista de oxidação, é específico para o único carbono série).,
note que na série de compostos de dois átomos de carbono acima, etanol e eteno são considerados no mesmo estado de oxidação. Você já sabe que álcoois e alcenos são interconvertidos por meio de adição ou eliminação de água (por exemplo, na seção 10.4.). Quando um álcool é desidratado para formar um alceno, um dos dois carbonos perde uma ligação C-H e ganha uma ligação C-C, e assim é oxidado. No entanto, o outro carbono perde uma ligação C-O e ganha uma ligação C-C, sendo assim considerado reduzido., Em geral, portanto, não há alteração no estado de oxidação dos carbons considerados em conjunto.
Você deve aprender a reconhecer quando uma reação envolve uma mudança no estado de oxidação dos carbonos em um reagente orgânico. Olhando para a seguinte transformação, por exemplo, você deve ser capaz de reconhecer rapidamente que é uma oxidação: um grupo funcional de álcool é convertido a uma cetona, que é um passo para cima na escada de oxidação.,
da Mesma forma, esta próxima reação envolve a transformação de um derivado de ácido carboxílico (um thioester) primeiro a um aldeído, em seguida, para um teor de álcool: esta é uma dupla redução, como o substrato perde dois títulos para heteroatoms e ganhos de duas obrigações para os hidrogénios.,
Um acyl de transferência de reação (por exemplo, a conversão de um acyl fosfato a uma amida) não é considerado para ser uma reacção redox – o estado de oxidação da molécula orgânica é não alterar como substrato é convertido para o produto, porque um vínculo para um heteroatom (oxigênio) simplesmente foi trocado por um vínculo para outro heteroatom (nitrogênio).,
é importante ser capaz de reconhecer quando uma molécula orgânica está sendo oxidado ou reduzido, uma vez que esta informação diz-lhe para olhar para a participação de um correspondente redox agente que está a ser reduzido ou oxidado – lembre-se, oxidação e redução ocorrem sempre em conjunto! Em breve aprenderemos em detalhe sobre os mais importantes agentes bioquímicos e laboratoriais redox.
- Química Orgânica, Com Ênfase Biológica por Tim Soderberg (Universidade de Minnesota, Morris)
