有机化合物的氧化数

有机化合物的氧化数吴阿富（浙江医科大学药学系，杭州３１０００６）无机化合物、有机化合物的氧化还原反应在化学反应中占有重要地位￣［１］。但它们之间的反应机理略有不同：无机化合物的氧化还原反应有明确的电子转移，氧化剂获得的电子数等于还原剂失去的电子数；而...     

碳还原数的概念和意义

作者认为,对氧化数的概念稍作调整,即可构成一个新的概念,不仅能定量标示有机物分子的还原态,而且是一个有用的生物能力学参数,姑且称之为碳还原数。一、联还原数的概念根据IUPAC对氧化数的定义,各种碳原子的氧化数如表1。氧化数虽也可用于比较不同有机分子的氧化态,但相加时正负数抵销,致使许多化合物的碳氧化数为0,如葡萄糖和乙酸均为0(图1)。欲扩大它的应用范围,必须设法消除负值。为此,作者建议以价     

从“得失氧”到“极性翻转”:氧化还原反应概念的历史演变

18世纪末,拉瓦锡在氧化学说范式下,建立了“得失氧”角度上的氧化还原反应的概念。19世纪,约翰逊在化合价学说的基础上,发现氧化还原反应的共同特征是“化合价升降”,其概念扩大至反应前后化合价发生升降的一类反应。20世纪初,弗莱从“电子转移”的角度解释了化合价升降的原因,揭示了氧化还原反应的微观本质。1948年,格拉斯顿在价键理论和电负性基础上,从“氧化数变化”的角度提出了氧化还原反应的人为表征概念。20世纪末,古德斯坦和李良助分别从“电负性顺序”和“极性翻转”角度提出了氧化还原反应的现代理解。氧化还原反应概念的发展史,反映了化学思想的发展和科学认识的变化,对化学研究有重要的启示。     

有机氧化还原反应的氧化值法

用氧化值的概念讨论了有机氧化还原反应,并把有机氧化还原反应中的氧化值法推广到无机氧化还原反应中。     

锂离子电池负极碳材料的表面改性与修饰：Ⅰ.表面的氧化,还原处理对碳…

通过各种氧化／还原体系对碳材料进行表面氧化，还原处理，研究了碳材料表面的痕量有机含氧官能团对以碳材料作为锂离子电池负极的电池性能的影响。结果表明，碳材料表面大量有机含氧官能团的存在将引起电池性能的严重恶化；相应地如对电极表面进行一定的还原处理，以减少碳表面有机官能团的含量及其氧化程度则可提高电极的容量及首次循环效率。     

Ce4+/Ce3+-V2+/V3+氧化还原流动电池的可行性研究(Ⅱ)--旋转圆盘(RDE)与旋转环盘(RRDE)法对Ce4+/Ce3+氧化还原体系的研究

用RDE与REDE法研究了Ce4+/Ce3+-V2+/V3+氧化还原流动电池中Ce4+/Ce3+体系的电化学动力学参数,以说明组成该新型氧化还原流动电池的可能性.用RDE法得出在铂电极表面与玻碳电极上均会生成一层氧化膜,对Ce3+的氧化反应产生阻碍作用.但在铂上的氧化膜对Ce4+的还原反应却有催化作用.用Rrde法得出Ce3+在玻碳电极上的氧化与析氧之间存在着竞争,为得到较高的Ce3+氧化效率,应控制氧化电流在2～8 mA@cm-2之间.     

光催化氧化还原体系中硝酮与芳香叔胺的自由基偶联反应

通过氮α-位碳自由基构造氮α-位碳-碳键是合成含氮有机化合物的重要方法. 近期, 利用可见光催化氧化芳香叔胺—氮α-位去质子化形成氮α-位碳自由基的原理发展了一系列新颖的自由基加成(偶联)反应, 成为氮α-位碳自由基化学发展的重要方向. 本文应用Ir-催化剂, 实现了光催化氧化还原体系中硝酮与芳香叔胺的自由基偶联反应, 高效地合成β-氨基羟胺化合物. 该反应条件温和、操作简单, 具有较高的原子经济性, 且对于各种链状、环状以及手性硝酮都具有良好的适用性, 产物可方便地转化为重要的邻二胺化合物.     

Corey氧化剂及其在选择性氧化中的应用

Corey氧化剂(PCC)是一种为世界公认的有效选择性氧化剂之一,应用非常广泛。本文就1982年以来PCC的发展状况和趋势作一较详细的介绍和评述。包括:一、对醇类的氧化;二,对甾族化合物的氧化;三、对话泼亚甲基的氧化;四、对含活泼碳碳双键化合物的氧化;五、对硅、硼金属有机化合物的氧化;六、载体在PCC选择性氧化中的应用;七、超声泼在PCC选择性氧化中的应用。     

逆向配平法

逆向配平法是从给生成物配系数开始配平氧化还原反应方程式的一种方法。此方法根据氧化还原反应中氧化数的增减总数相等的原则,配平氧化还原反应方程式的步骤如下。(1)写出反应式,标出发生氧化和还原的元素原子在反应前后的氧化数,例如:Cu2S 1-2 HN 5O3Cu 2(NO3)2 H2S 6O4 N 2O H2O(2)分别确定氧化剂、还原产物、还原剂和氧化产物的代表,通常它们的代表是化学式中标明氧化数的原子和标明氧化数的同种原子部分(如Cu 12S-2中的Cu 12)。例如在上面反应式中,氧化剂HN 5O3的代表是N 5,还原产物N 2O的代表是N 2,还原剂Cu 12S-2的代表是…     

锂离子电池负极碳材料的表面改性与修饰Ⅰ．表面的氧化、还原处理对碳材料电极性能的影响

通过各种氧化／还原体系对碳材料进行表面氧化、还原处理,研究了碳材料表面的痕量有机含氧官能团对以碳材料作为锂离子电池负极的电池性能的影响．结果表明,碳材料表面大量有机含氧官能团的存在将引起电池性能的严重恶化;相应地如对电极表面进行一定的还原处理、以减少碳表面有机官能团的含量及其氧化程度则可提高电极（碳材料）的容量及首次循环效率．文中还结合碳材料表面有机官能团对电解液溶剂的分解反应以及碳电极表面钝化膜形成的影响进行了解释．     

电化学还原的氧化石墨烯修饰电极检测L-色氨酸

制备了氧化石墨烯修饰玻碳电极,并运用循环伏安法对氧化石墨烯进行了直接的电化学还原,研究了L-色氨酸在该电化学还原的氧化石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为。结果表明,L-色氨酸在该修饰电极上其氧化峰电流与裸玻碳电极相比增大了7.1倍,且峰电位负移80mV。利用差分脉冲伏安法,在pH=6.5的磷酸盐缓冲溶液中测定L-色氨酸,氧化峰电流与其浓度在0.4～65.0μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,方法检出限为0.2μmol/L。     

电化学反应及其腐蚀

氧化―还原反应是普遍存在的一类重要的反应。冶金、锈蚀及许多化工生产都涉及到氧化―还原反应。氧化―还原反应的本质是电子得失或偏移,如何通过化学能转变为电能,使氧化―还原反应获得或失去电子等,是化学教学中的重点和难点。文章介绍了氧化―还原反应中电化学的概念和原电池的原理,利用电化学的知识来解释一些电化学腐蚀现象。     

组织学生探究有机氧化还原反应

氧化还原反应是中学化学中的重点,也是教与学的难点。在初中化学中,从得氧失氧的角度来认识氧化还原,在高中化学中从化合价升降和电子转移(得失或偏移)角度进一步揭示氧化还原反应的实质和规律,从而使学生形成了完整的氧化还原反应的概念,即：     

怎样把非氧化还原反应组装成原电池

非氧化还原反应既包括氧化数不变的化学变化过程,也包括变化前后无新物质生成的物理变化过程。把非氧化还原反应组装成原电池的关键是寻找一种合适的具有不同氧化数的中间产物,从而把非氧化还原反应分解为有电子得失的两个半反应。     

亚砷酸还原高锰酸：锰的氧化数

在硫酸介质中,以亚砷酸还原高锰酸,探索锰的氧化数.1.亚铁溶液滴定高锰酸钾溶液.2.亚砷酸钠溶液滴定高锰酸钾溶液,再以亚铁溶液滴定.3.亚砷酸钠溶液滴定高锰酸钾溶液后,补加亚砷酸钠溶液,使其加入总量为还原高锰酸钾Mn(Ⅶ)→Mn(Ⅲ)的理论值,再以亚铁溶液滴定.通过亚铁溶液消耗量,计算锰的氧化数.本文证明:亚砷酸还原高锰酸后,锰的氧化数为 3.0,而不是70年以来,文献[1～3]一直认为的亚砷酸还原高锰酸,锰的平均氧化数 3.3.     

热处理碳纸电极上VO2+/VO+2氧化还原动力学

在不同温度下热氧化处理碳纸, 用循环伏安、极化曲线和交流阻抗方法研究碳纸电极上VO2+/VO+2氧化还原动力学. 循环伏安和极化曲线结果表明, 随着热处理温度的升高, VO2+/VO+2氧化还原反应的速率常数及交换电流增大. 建立了VO2+/VO+2氧化还原反应的交流阻抗等效电路模型. 拟合结果表明, 热处理增大了碳纸电极表面的双电层电容, 减小了VO2+/VO+2氧化还原反应的电荷转移电阻. 用循环伏安和交流阻抗两种方法求得的VO2+和VO+2的扩散系数基本相同, 表明所构建的交流阻抗等效电路模型与电极反应过程相符合.     

Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池的可行性研究2: 旋转圆盘(RDE) 与旋转环盘(RRDE)法对Ce^4^+/Ce^3^+氧化还原体系的研究

用RDE与RRDE法研究了Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池中Ce^4^+/Ce^3^+体系的电化学动力学参数,以说明组成该新型氧化流动电池的可能性。用RDE法得出在铂电极表面与玻碳电极上均会生成一层氧化膜,对Ce^3^+的氧化的反应产生阻碍作用。但在铂上的氧化膜对Ce^4^+的还原反应却有催化作用。用RRDE法得出Ce^3^+在玻碳电极上的氧化与析氧之间存在着竟争,为得到高的Ce^3^+氧化效率,应控制氧化电流在2～8mA.cm^-^2之间。     

Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池的可行性研究2: 旋转圆盘(RDE) 与旋转环盘(RRDE)法对Ce^4^+/Ce^3^+氧化还原体系的研究

用RDE与RRDE法研究了Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池中Ce^4^+/Ce^3^+体系的电化学动力学参数,以说明组成该新型氧化流动电池的可能性。用RDE法得出在铂电极表面与玻碳电极上均会生成一层氧化膜,对Ce^3^+的氧化的反应产生阻碍作用。但在铂上的氧化膜对Ce^4^+的还原反应却有催化作用。用RRDE法得出Ce^3^+在玻碳电极上的氧化与析氧之间存在着竟争,为得到高的Ce^3^+氧化效率,应控制氧化电流在2～8mA.cm^-^2之间。     

构建光催化氧化-还原体系的研究进展

光催化氧化-还原体系能够同时驱动光催化氧化反应和还原反应,产生协同效应,从而提高光催化反应的活性。在此,提出了构建光催化氧化-还原体系的原则,并介绍了光催化还原硝基芳烃耦合氧化有机物、光催化还原重金属离子协同氧化有机物、光解水制氢协同氧化有机物三个方面的实例。接着,阐述了光催化氧化-还原体系的反应机理,期望通过构建光催化氧化-还原体系,更有利于太阳能转化并缓解环境和能源问题。     

复杂氧化还原滴定结果计算的总电子得失守恒法*

对于复杂氧化还原滴定结果的计算,从氧化还原反应的本质——电子得失入手,提出了总电子得失守恒法,并通过实例加以运用说明。具体步骤为:首先写出反应方程式,无需配平;然后找出整个反应过程前后氧化数发生改变的氧化剂和还原剂,并标注其氧化数;最后根据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等的原则列等式并带入数据计算。该方法简单易懂,无需配平反应方程式,可以缩短解题时间,减少出错概率,并有助于强化学生对氧化还原滴定的定量依据——总电子得失守恒的理解。