Jones oxidation
જોન્સ ઓક્સિડેશન એ પ્રાથમિક અને ગૌણ આલ્કોહોલના અનુક્રમે કાર્બોક્સિલિક એસિડ અને કીટોનમાં ઓક્સિડેશન માટેની કાર્બનિક પ્રતિક્રિયા છે. તેનું નામ તેના શોધક સર એવર્ટ જોન્સના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. આ પ્રતિક્રિયા આલ્કોહોલના ઓક્સિડેશન માટેની પ્રારંભિક પદ્ધતિ હતી. તેનો ઉપયોગ ઓછો થયો છે કારણ કે હળવા, વધુ પસંદગીયુક્ત રીએજન્ટ્સ વિકસાવવામાં આવ્યા છે, દા. ત. કોલિન્સ રીએજન્ટ. જોન્સ રીએજન્ટ એ જલીય સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ક્રોમિયમ ટ્રાઇઓક્સાઇડને ઓગાળીને તૈયાર કરાયેલ દ્રાવણ છે. જોન્સ ઓક્સિડેશનને અસર કરવા માટે, આ એસિડિક મિશ્રણ પછી સબસ્ટ્રેટના એસીટોન દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે. વૈકલ્પિક રીતે, ક્રોમિયમ ટ્રાઇઓક્સાઇડની જગ્યાએ પોટેશિયમ ડાઇક્રોમેટનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઓક્સિડેશન ખૂબ જ ઝડપી અને એકદમ એક્ઝોથર્મિક છે. ઉપજ સામાન્ય રીતે ઊંચી હોય છે. રીએજન્ટ અનુકૂળ અને સસ્તું છે. જો કે, સીઆર (VI) સંયોજનો કાર્સિનોજેનિક છે, જે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ અટકાવે છે. સ્ટોઈકિઓમેટ્રી અને મિકેનિઝમ જોન્સ રીએજન્ટ પ્રાથમિક અને ગૌણ આલ્કોહોલને અનુક્રમે એલ્ડિહાઇડ અને કીટોનમાં રૂપાંતરિત કરશે. પ્રતિક્રિયાની પરિસ્થિતિઓના આધારે, એલ્ડિહાઇડ પછી કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. એલ્ડિહાઇડ અને કીટોનમાં ઓક્સિડેશન માટે, ક્રોમિક એસિડના બે સમકક્ષ આલ્કોહોલના ત્રણ સમકક્ષને ઓક્સિડાઇઝ કરે છેઃ 2 HCrO4− + 3R 'C (OH) H + 8H + + 4H2O → 2 [CR (H2O) 6] 3 + + 3R' CO પ્રાથમિક આલ્કોહોલના કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન માટે, ક્રોમિક એસિડના 4 સમકક્ષ આલ્કોહોલના 3 સમકક્ષને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. એલ્ડિહાઇડ એક મધ્યવર્તી છે. 4 HCrO4 − + 3 RCH2OH + 16 H + + 11 H2O → 4 [CR (H2O) 6] 3 + + 3 RCOOH અકાર્બનિક ઉત્પાદનો લીલા છે, જે ક્રોમિયમ (III) એક્વો કોમ્પ્લેક્સની લાક્ષણિકતા છે. ધાતુના ઓક્સાઇડ દ્વારા આલ્કોહોલના અન્ય ઘણા ઓક્સિડેશનની જેમ, પ્રતિક્રિયા મિશ્ર ક્રોમેટ એસ્ટરની રચના દ્વારા આગળ વધે છેઃ આ એસ્ટરનું સૂત્ર સીઆરઓ3 (ઓ. સી. એચ. 2આર) −સી. આર. ઓ. 3 (ઓ. એચ.) − + આર. સી. એચ. 2ઓ. એચ. → સી. આર. ઓ. 3 (ઓ. સી. એચ. 2આર) − + એચ. 2. ઓ. પરંપરાગત એસ્ટરની જેમ, આ ક્રોમેટ એસ્ટરની રચના એસિડ દ્વારા ઝડપી થાય છે. જ્યારે આલ્કોહોલ તૃતીય હોય ત્યારે આ એસ્ટરને અલગ કરી શકાય છે કારણ કે તેમાં α હાઇડ્રોજનનો અભાવ હોય છે જે કાર્બોનીલ બનાવવા માટે ખોવાઈ જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટર્ટ-બ્યુટાઇલ આલ્કોહોલનો ઉપયોગ કરીને, ટર્ટ-બ્યુટાઇલ ક્રોમેટ ((CH3) 3CO) 2CrO2) ને અલગ કરી શકાય છે, જે પોતે એક સારું ઓક્સિડન્ટ છે. ઓક્સિજનમાં હાઇડ્રોજન આલ્ફા ધરાવતી રચનાઓ માટે, ક્રોમેટ એસ્ટર અધોગતિ પામે છે, કાર્બોનિલ ઉત્પાદનને મુક્ત કરે છે અને અયોગ્ય રીતે વ્યાખ્યાયિત સીઆર (IV) ઉત્પાદનઃ સીઆરઓ3 (ઓસીએચ2આર) − → સીઆરઓ2ઓએચ − + ઓ = સીએચઆર ડ્યુટેરેટેડ આલ્કોહોલ એચઓસીડી2આર અનડ્યુટેરેટેડ ડેરિવેટિવ્ઝ કરતા લગભગ છ ગણા ધીમા ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. આ મોટી ગતિશીલ આઇસોટોપ અસર દર્શાવે છે કે દર-નિર્ધારિત પગલામાં સી-એચ (અથવા સી-ડી) બોન્ડ તૂટી જાય છે. પ્રતિક્રિયા સ્ટોઇકિઓમેટ્રી સીઆર (IV) પ્રજાતિઓ "સીઆરઓ2ઓએચ-" ને સૂચિત કરે છે, જે ક્રોમિક એસિડ સાથે પ્રમાણમાં સીઆર (વી) ઓક્સાઇડ આપે છે, જે આલ્કોહોલ માટે ઓક્સિડન્ટ તરીકે પણ કાર્ય કરે છે. એલ્ડીહાઇડ્સનું ઓક્સિડેશન હેમીએસીટલ જેવા મધ્યસ્થીઓની રચના દ્વારા આગળ વધવાની દરખાસ્ત કરવામાં આવે છે, જે C = O બોન્ડમાં O3CrO-H-બોન્ડના ઉમેરાથી ઉત્પન્ન થાય છે. અભિકર્મક ભાગ્યે જ અસંતૃપ્ત બંધને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. સચિત્ર પ્રતિક્રિયાઓ અને ઉપયોગો તે કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં ઉપયોગી રહે છે. ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી સહિત વિવિધ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક તકનીકોનો ઉપયોગ જોન્સ ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાની પ્રગતિનું નિરીક્ષણ કરવા માટે થઈ શકે છે. એક સમયે જોન્સ ઓક્સિડેશનનો ઉપયોગ શ્વાસ વિશ્લેષકોમાં થતો હતો. સંબંધિત પ્રક્રિયાઓ મુખ્ય રીએજન્ટ્સ કોલિન્સ રીએજન્ટ્સ, પી. ડી. સી. અને પી. સી. સી. છે. આ રીએજન્ટ્સ જોન્સ રીએજન્ટ્સ જેવા અકાર્બનિક ક્રોમિયમ (VI) રીએજન્ટ્સમાં સુધારાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ઐતિહાસિક સંદર્ભો સંદર્ભો કાર્બનિક ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓ નામ પ્રતિક્રિયાઓ