ออกซิเดชันของแอลกอฮอล์

อะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมต่อกับกลุ่มไฮดรอกซิลของแอลกอฮอล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิประกอบด้วยไฮโดรเจน ซึ่งสามารถออกซิไดซ์เป็นอัลดีไฮด์ คีโตน หรือกรด; อะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมต่อกับกลุ่มไฮดรอกซิลของแอลกอฮอล์ระดับตติยภูมิไม่มีไฮโดรเจนและไม่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย ตัวอย่างเช่น ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด พวกมันจะถูกทำให้ขาดน้ำได้ง่ายเพื่อก่อตัวเป็นโอเลฟินส์ จากนั้นพันธะคาร์บอน คาร์บอนจะออกซิไดซ์และแตกตัว กลายเป็นสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็ก
1. ออกซิไดซ์ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตหรือแมงกานีสไดออกไซด์
แอลกอฮอล์จะไม่ถูกออกซิไดซ์ด้วยสารละลายน้ำเย็น เจือจาง หรือเป็นกลางของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต แอลกอฮอล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิสามารถออกซิไดซ์ได้ภายใต้สภาวะที่ค่อนข้างรุนแรง (เช่น การให้ความร้อน) แอลกอฮอล์ปฐมภูมิจะสร้างโพแทสเซียมคาร์บอกซิเลต ซึ่งสามารถละลายได้ในน้ำและตกตะกอนแมงกานีสไดออกไซด์ หลังจากการวางตัวเป็นกลางสามารถรับกรดคาร์บอกซิลิกได้
แอลกอฮอล์ทุติยภูมิสามารถออกซิไดซ์เป็นคีโตนได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ทุติยภูมิกับคีโตนโดยใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม ซึ่งนำไปสู่การทำลายพันธะคาร์บอน คาร์บอน ดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้สำหรับการสังเคราะห์คีโตน
แอลกอฮอล์ระดับตติยภูมิไม่สามารถออกซิไดซ์ได้ง่ายโดยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตภายใต้สภาวะที่เป็นกลางและเป็นด่าง อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด พวกมันสามารถคายน้ำให้กลายเป็นอัลคีน ซึ่งจะเกิดการแตกตัวของพันธะคาร์บอน และสร้างสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็ก
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและแมงกานีสซัลเฟตสามารถใช้ในการผลิตแมงกานีสไดออกไซด์ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง และแมงกานีสไดออกไซด์ที่ผลิตขึ้นใหม่สามารถแอลกอฮอล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิที่มีพันธะไม่อิ่มตัวบนคาร์บอนจะถูกออกซิไดซ์เป็นอัลดีไฮด์และคีโตนที่สอดคล้องกัน และพันธะที่ไม่อิ่มตัวจะไม่ได้รับผลกระทบ
2. ออกซิไดซ์ด้วยกรดโครมิก
กรดโครมิกสามารถใช้เป็นสารออกซิแดนท์ได้ในรูปของส่วนผสมของโซเดียมไดโครเมตและกรดซัลฟิวริก 40 เปอร์เซ็นต์ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ สารละลายกรดอะซิติกน้ำแข็งของโครมิกแอนไฮไดรด์ และสารเชิงซ้อนของโครมิกแอนไฮไดรด์และไพริดีน
แอลกอฮอล์ลำดับแรกมักถูกออกซิไดซ์โดยส่วนผสมของโซเดียมไดโครเมตและกรดซัลฟิวริก 40 เปอร์เซ็นต์ถึง 50 เปอร์เซ็นต์เพื่อให้ได้อัลดีไฮด์ ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดต่อไป หากมีการควบคุมสภาวะออกซิเดชันที่เหมาะสมและอัลดีไฮด์ถูกระเหยออกจากระบบปฏิกิริยาทันทีหลังจากออกซิเดชัน ก็จะสามารถหลีกเลี่ยงการออกซิเดชันของอัลดีไฮด์ให้เป็นกรดได้อีก ปฏิกิริยาจะต้องดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของแอลกอฮอล์ แต่สูงกว่าจุดเดือดของอัลดีไฮด์ เติมโพรพานอลแบบหยดลงในสารละลายโซเดียมไดโครเมต กรดซัลฟิวริก และน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 75 องศา เมื่อโพรพานัลถูกสร้างขึ้น ก็จะถูกกลั่นออกมา ผลผลิตของปฏิกิริยานี้ไม่สูงนักเนื่องจากมีอัลดีไฮด์ส่วนหนึ่งออกซิไดซ์เป็นกรดอยู่เสมอ จุดเดือดของอัลดีไฮด์ต่ำกว่า 100 องศาจึงจะใช้วิธีนี้ได้จำกัดมาก
แอลกอฮอล์ทุติยภูมิมักถูกออกซิไดซ์กับสารออกซิไดซ์ของกรดโครมิกที่กล่าวมาข้างต้น และคีโตนค่อนข้างเสถียรภายใต้สภาวะเหล่านี้ ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ค่อนข้างมีประโยชน์
คอมเพล็กซ์โครมิกแอนไฮไดรด์ไบไพริดีนที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของโครมิกแอนไฮไดรด์กับไพริดีนเป็นผลึกสีแดงที่ดูดความชื้นเรียกว่ารีเอเจนต์ Sarrett ซึ่งสามารถออกซิไดซ์แอลกอฮอล์ปฐมภูมิเป็นอัลดีไฮด์และแอลกอฮอล์รองเป็นคีโตนที่ให้ผลผลิตสูง เนื่องจากไพริดีนเป็นด่าง จึงเป็นสารออกซิแดนท์ที่ดีสำหรับแอลกอฮอล์ที่ไม่เสถียรในกรด โดยทั่วไปปฏิกิริยาจะดำเนินการในไดคลอโรมีเทนที่อุณหภูมิประมาณ 25 องศา หากมีพันธะคู่หรือสามในโมเลกุล พันธะเหล่านั้นจะไม่ได้รับผลกระทบระหว่างออกซิเดชัน
แอลกอฮอล์ทุติยภูมิยังสามารถออกซิไดซ์เป็นคีโตนที่สอดคล้องกันโดยรีเอเจนต์ของโจนส์ หากตัวทำปฏิกิริยาเป็นแอลกอฮอล์ทุติยภูมิที่ไม่อิ่มตัว คีโตนที่เกี่ยวข้องจะถูกสร้างขึ้นในระหว่างการออกซิเดชันกับรีเอเจนต์ของโจนส์ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อพันธะคู่ รีเอเจนต์นี้จะละลายโครมิกแอนไฮไดรด์ในกรดซัลฟิวริกเจือจาง แล้วหยดลงในสารละลายโพรปาโนนของแอลกอฮอล์ที่จะออกซิไดซ์ ปฏิกิริยาจะดำเนินการที่ระดับ 15-20 เพื่อให้ได้คีโตนที่สูงขึ้น