化學(xué)專業(yè)外語13有機(jī)化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)

17.OXIDATIONANDREDUCTIONINORGANICCHEMISTRY有機(jī)化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)化學(xué)專業(yè)外語詞匯covalentchemicalcompound

MethodsforDeterminingMolecularStructure測定分子結(jié)構(gòu)的方法X-raycrystallographyX-射線晶體學(xué)molecularstructure分子的結(jié)構(gòu)covalentmolecule共價(jià)分子Bonglength鍵長multiplebonding多重鍵electronegative電負(fù)性bondangle鍵角H3CCl、methylchlorideunsharedelectronpair孤對電子ammonia氨、氨水、氨氣

ethylene乙烯carbon-carbondoublebond碳-碳雙鍵

【課文翻譯】Theconversionofalcoholsintocarbonylcompoundsisanimportantreactionofprimaryandsecondaryalcohols,andisoneofmanyexamplesinorganicchemistryofoxidation.conversion[k?n‘v?:?n]轉(zhuǎn)化、carbonyl[’kɑ:b?nil]羰基、primary[‘praim?ri]alcohol伯醇、secondaryalcohol、仲醇、oxidation[??ksi'dei?n]氧化（乙）醇轉(zhuǎn)換成羰基化合物是伯醇和仲醇的一類重要反應(yīng)，也是有機(jī)化學(xué)中大量氧化反應(yīng)的一個(gè)例子。Howdoweknowwhenanorganiccompoundhasbeenoxidized?我們?nèi)绾沃烙袡C(jī)化合物什么時(shí)候被氧化？Inthelastsection,werecognizedthatconversionofanalcoholtoaketoneisanoxidationbecauseitisbroughtaboutbythereductionofCr(VI).recognize[?rek?ɡnaiz]承認(rèn)、conversion[k?n‘v?:?n]轉(zhuǎn)化、ketone

[’ki:t?un]酮、reduction[ri'd?k?n]還原在最后一部分，我們承認(rèn)醇轉(zhuǎn)變成酮是一個(gè)氧化反應(yīng)，因?yàn)樗且駽r(VI)的還原而產(chǎn)生的。Butthereareotheroxidationsinwhichtheoxidizingagentislessobvious.

agent[?eid??nt]、obvious[??bvi?s]明顯的但是，另外一部分氧化反應(yīng)中，氧化劑不是明顯能夠看出來的。Ourgoalinthissectionistobeabletorecognizeanoxidationorreductionmerelybyexaminingthetransformationoftheorganiccompounditself.examining[iɡ?z?mini?]仔細(xì)檢查在此部分，我們的目標(biāo)就是僅僅通過有機(jī)化合物本身的變化來辨別氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)。Theprocedurefordoingthisinvolvesthreesteps:procedure[pr??si:d??]程序、手續(xù)、工序、過程、步驟該過程包括三個(gè)步驟。Step1.Assignanoxidationleveltoeachcarbonatominreactantandproduct.assign[??sain]…to…把…指認(rèn)為……reactant[ri??kt?nt]反應(yīng)物第一步：確定反應(yīng)物和產(chǎn)物中每一個(gè)碳原子的氧化水平。(Itisonlynecessarytoassignanoxidationleveltocarbonsthatundergosomechemicalchangeduringthetransformation;othercarbonsmaybeignored.)necessary[?nesis?ri]必要的、必然的ignore[iɡ?n?:]忽視、不顧（只對在轉(zhuǎn)換過程中，進(jìn)行化學(xué)變化的碳原子有必要確定氧化級數(shù)，其它碳原子可以忽略。）Theoxidationlevelofaparticularcarbonisassignedbyconsideringtherelativeelectronegativitiesofthegroupsboundtothecarbon,asfollows:considering[k?n?sid?ri?]考慮到、就…而論relative[?rel?tiv]相關(guān)的、比較而言的electronegativity[i?lectrauneg?tiviti]電負(fù)性特殊碳原子的氧化級數(shù)可以通過和它結(jié)合的基團(tuán)的電負(fù)性來確定，如下：

(a)Foreverybondtoanelement1esselectronegativethancarbon(includinghydrogen),andforeverynegativechargeonthecarbon,assigna–1.

electronegativity[i?lectrauneg?tiviti]電負(fù)性、negative[?neɡ?tiv]消極的、否認(rèn)的、負(fù)的、–1、minus[?main?s]one對于和比碳原子電負(fù)性小的元素（包括氫）所成的每一個(gè)化學(xué)鍵，以及碳原子上的每一個(gè)負(fù)電荷，確定為-1。(b)Foreverybondtoanothercarbonatom,andforeveryunpairedelectrononthecarbon,assignazero.對于和另外一個(gè)碳原子上所成的每一個(gè)化學(xué)鍵以及碳原子上的每一對孤對電子，確定為0。(c)Foreverybondtoanelementmoreelectronegativethancarbon,andforeverypositivechargeonthecarbon,assigna+1.對于和每一個(gè)電負(fù)性比碳大的元素所成的每一個(gè)化學(xué)鍵，以及碳原子上的每一個(gè)正電荷，確定為+1。

(d)Addthenumbersassignedin(a),(b),and(c)toobtaintheoxidationlevelforthecarbonatomunderconsideration（在考慮中）.

obtain[?b?tein]獲得、得到consideration[k?n?sid??rei??n]考慮、考察把(a)、(b)和(c)中所確定的數(shù)字加起來就得到所考慮的碳原子的氧化級數(shù)。Letusapplythisfirststeptothetransformationofisopropylalcoholtoacetone.（見書）apply[??plai]應(yīng)用、運(yùn)用isopropyl[?ais?u?pr?upil]異丙基acetone[??sit?un]丙酮

讓我們把第一步應(yīng)用到異丙基醇轉(zhuǎn)變到丙酮的變化上去。Sincethecarbonatomsofthetwomethylgroupsdonotchange,wedonotneedtoassignoxidationlevelstothesecarbons.因?yàn)閮蓚€(gè)甲基上的碳原子沒有發(fā)生什么變化，我們不需要確定這些碳原子的氧化水平。NoticeinthetreatmentofacetonethattheC＝Odoublebondiscountedas（算做）twobonds;+1foreachbondgivesatotalof+2forthedoublebond.carbonylgroup[?kɑ:b?nil

ɡru:p]羰基、acetone[??sit?un]丙酮、bond[b?nd]鍵、total[?t?ut?l]要注意的是，在處理丙酮時(shí)，C＝O雙鍵算作兩個(gè)化學(xué)鍵；每一個(gè)碳是+1，所以雙鍵就是+2。

Reactantreactant[ri??kt?nt]反應(yīng)物：product產(chǎn)物:Sum:0+0+(+1)+(-1)=0Sum:0+0+(+2)=+2和：0+0+(+1)+(-1)=0和：0+0+(+2)=+2

Step2.TheoxidationnumberNpute[k?m?pju:t]計(jì)算、估算、推斷第二步：每一個(gè)合乎的氧化數(shù)Nox可以通過所有碳原子的氧化級加起來計(jì)算。Inthestructuresabove,onlyonecarbonhaschangeditsoxidationlevel,sotheNoxvaluesofthereactantandproductaresimplyequaltotherespectiveoxidationlevelsofthiscarbon.

reactant[ri??kt?nt]反應(yīng)物、equal[?i:kw?l]等于、比得上、respective[ris?pektiv]各自的、分別的在上面的結(jié)構(gòu)中，只有碳原子的氧化級發(fā)生了改變，因此反應(yīng)物和產(chǎn)物的氧化數(shù)值僅僅等于這個(gè)碳原子的各自的氧化級。Therefore,theoxidationlevelofthereactantis0andthatoftheproductis+2.因此，反應(yīng)物的氧化數(shù)是0，產(chǎn)物的氧化數(shù)是+2。Inotherreactionsinvolvingmorethanonecarbonatom,Nox

iscomputedbysummingtheoxidationlevelsofallcarbonatomsthatundergoachemicalchange.

compute[k?m?pju:t]計(jì)算、估算、推斷、undergo[??nd??ɡ?u]經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn)在其它涉及多于一個(gè)碳原子的反應(yīng)中，Nox通過把所有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的碳原子的氧化級加起來來計(jì)算。Step3.Computethedifference.Nox

(product)-Nox(reactant)第三步：計(jì)算差值：Nox(產(chǎn)物)-Nox(反應(yīng)物)Ifthisdifferenceispositive,thetransformationisanoxidation.difference[?dif?r?ns]差別、差異transformation[?tr?nsf??mei??n]變化、轉(zhuǎn)換如果這個(gè)差值是正值，那么這個(gè)變化就是氧化反應(yīng)。Ifthisdifferenceisnegative,thetransformationisareduction.reduction[ri?d?k??n]減少、降低如果差值是負(fù)值，變化就是還原反應(yīng)。Ifthedifferenceiszero,neitheranoxidationnorareductionhastakenplace.difference[?dif?r?ns]差別、差異、neither[?nai:e?]兩者都不如果差值是零，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)都沒有發(fā)生。ForthereactionofEq.17-1thisdifferenceis+2-0=+2.–1、minus[?main?s]oneEq.equality[i'kw?l?ti]等式對反應(yīng)方程式17-1，這個(gè)差值是+2-0=+2。Thistransformationisthusanoxidation.因此，這個(gè)轉(zhuǎn)變是氧化反應(yīng)。Althoughtheoxidation-numberformalismisveryuseful,weshouldnotlosesightofthefollowingtwogeneralcharacteristicsoforganicoxidationsandreductions.formalism[?f?:m?liz?m]形式、拘泥形式、lose[lu:z]sightof、忽略、忘記、characteristic

[?k?rikt??ristik]特有的、獨(dú)特的

盡管形式氧化數(shù)非常有用，我們?nèi)匀徊粦?yīng)該忽略關(guān)于有機(jī)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的下面兩個(gè)總特征。Thesetwopointscanenableustospotanoxidationorreductionataglance.

enable[i?neibl]使能夠、提供做……的權(quán)利spot、認(rèn)出、發(fā)現(xiàn)、找到、認(rèn)準(zhǔn)

這兩點(diǎn)能夠讓我們一眼（立即）就可以看出一個(gè)反應(yīng)是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。1.Inmostoxidationsoforganiccompounds,eitherhydrogeninaC-HbondorcarboninaC-Cbondisreplacedbyamoreelectronegativeelement,suchashalogenoroxygen.

electronegativity[i?lectrauneg?tiviti]電負(fù)性halogen[?h?l?d??n]鹵素1.在有機(jī)化合物的大部分氧化反應(yīng)中，C-H鍵中的H和C-C鍵中的碳都被電負(fù)性更大的元素所取代，例如鹵素或氧。Theconverseistrueforreductions.converse[k?n?v

?:s]交談、談話反過來對還原反應(yīng)也是如此。2.Theoxidationstateofamoleculeisdeterminedfromtheoxidationstatesofitsindividualcarbonatoms.individual[?indi?vid?u?l]個(gè)人的、獨(dú)特的、個(gè)別的、個(gè)人、個(gè)體2.一個(gè)分子的氧化態(tài)由組成它的各個(gè)碳原子的氧化態(tài)決定。Theoxidationnumberconceptcanbesimplyrelatedtoadefinitionofoxidationthatisoftenusedininorganicchemistry.definition[?defi?ni?n]定義；規(guī)定inorganic[?in?:?g?nik]無機(jī)的 氧化數(shù)的概念完全與無機(jī)化學(xué)中經(jīng)常用的氧化反應(yīng)的定義相關(guān)。Accordingtothisdefinition,oxidationisthelossofelectronsandreductionisthegainofelectrons.[?defi?ni??n]按照這個(gè)定義，氧化反應(yīng)是失去電子，而還原反應(yīng)是得到電子。Toseehowthisdefinitionappliestoorganiccompounds,來看看這個(gè)定義在有機(jī)化合物中是如何應(yīng)用的。letusconsiderasanexampletheoxidationofethanoltoaceticacid:（見書）consider[k?n'sid?(r)]考慮、細(xì)想ethanol[?eθ?n?l]乙醇acetic[?'si:tik]醋的、乙酸的讓我們考慮乙醇氧化變成乙酸的例子。Wecanwritethisoxidationasabalancedhalf-reactionusingH2Otobalancemissingoxygens,protonstobalancemissinghydrogens,and“dummyelectrons”tobalancecharges.

balanced[?b?l?nst]平穩(wěn)的、平衡的、proton[?pr?u?t?n]質(zhì)子、dummy[‘d?mi]虛擬的我們可以把氧化反應(yīng)寫成一個(gè)配平的半反應(yīng)，用水來平衡失去的氧，用質(zhì)子來平衡失去的氫，用虛構(gòu)的電子來平衡電荷。Accordingtothishalf-reaction,fourelectronsarelostfromtheethanolmoleculewhenaceticacidisformed.ethanol[?eθ?n?l]乙醇acetic[?'si:tik]醋的、乙酸的按照這個(gè)半反應(yīng)，當(dāng)乙酸形成后，乙醇失去了4個(gè)電子。(Sincethisisonlyahalf-reaction,acorrespondingnumberofelectronsmustbegainedbythespeciesthatbringsabouttheoxidation.)corresponding[?k?r??sp?ndi?]相當(dāng)?shù)?、對?yīng)的、species['spi:?i:z]物種；種類；類型（因?yàn)檫@僅僅是一個(gè)半反應(yīng)，對應(yīng)數(shù)目的電子肯定被使這個(gè)氧化反應(yīng)發(fā)生的物種得到了。）Itcanbesaidthattheoxidationofethanoltoaceticacidisafour-electronoxidation.ethanol[?eθ?n?l]、acetic[?'si:tik]乙酸的可以說乙醇氧化成乙酸的反應(yīng)是4電子的氧化反應(yīng)。Thistypeofterminology,whichisfrequentlyusedinbiochemistry,comesfromthehalf-reactionformalism.terminology[?t?:m??nɑl?d?i]術(shù)語frequently[?fri:kw?ntli]頻繁地、屢次地biochemistry[?bai?‘kemistri]生物化學(xué)、生物化學(xué)成份、formalism[?f?:m?liz?m]形式主義這個(gè)經(jīng)常用在生物化學(xué)中的術(shù)語，來源于形式上的半反應(yīng)。Ifwecomputetheoxidationnumbersofethanolandaceticacid,wecanseethatthechangeinoxidationnumberforEq.17-2is+4(verifythisstatement).compute[k?m‘pju:t]計(jì)算、估算、Eq.equality[i’kw?l?ti]等式、ethanol[?eθ?n?l]乙醇、verify['verifai]證明、acetic[?'si:tik]乙酸的如果我們計(jì)算乙醇和乙酸的氧化數(shù)，我們就可以看出方程式17-2的氧化數(shù)變化值是+4（證明了這個(gè)狀況）。Thisexampleillustratesthefollowingpoint:illustrate['il?streit]說明；表明這個(gè)例子證明了下面的一點(diǎn)。thechangeinoxidationnumberisequaltothenumberofelectronslost.equal['i:kw?l]等于、比得上氧化數(shù)的變化等于失去的電子數(shù)。Ifthechangeinoxidationnumberisnegative,thereactionisareduction,andthenumbercorrespondstoelectronsgained.correspond[?k?r?'sp?nd]符合、一致、相應(yīng)如果氧化數(shù)的變化值是負(fù)值，這個(gè)反應(yīng)就是還原反應(yīng)，氧化數(shù)的變化值與得到的電子一致。Oxidationsandreductions,likeacid-basereactions,alwaysoccurinpairs.象酸堿反應(yīng)一樣，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)總是成對出現(xiàn)的。Therefore,wheneversomethingisoxidized,somethingelseisreduced.whenever[wen?ev?(r)]隨時(shí)、無論何時(shí)每當(dāng)reduce[ri'dju:s]減少換算因此，當(dāng)某種物質(zhì)被氧化時(shí)，就有其它物質(zhì)被還原。Whenanorganiccompoundisoxidized,thereagentthatbringsaboutthetransformationiscalledanoxidizingagent.reagent[ri?eid??nt]反應(yīng)物、試劑當(dāng)有機(jī)化合物被氧化的時(shí)候，使轉(zhuǎn)變發(fā)生的試劑就叫做氧化劑。Likewise,whenanorganiccompoundisreduced,thereagentthateffectsthetransformationiscalledareducingagent.

likewise[?laikwaiz]同樣地、也、而且、effect[i‘fekt]影響、效果、transformation[?tr?nsf??mei??n]變化、轉(zhuǎn)換同樣地，當(dāng)有機(jī)化合物被還原時(shí)，使這個(gè)轉(zhuǎn)變作用實(shí)現(xiàn)的試劑（反應(yīng)物）就叫做還原劑。Forexample,supposethatchromateion(CrO42-)isusedtobringabouttheoxidationofethanoltoaceticacidinEq.17-2inthisreaction,chromateionisreducedtoCr3+.suppose[s?‘p?uz]假定、推測、chromate[’kr?umit]鉻酸鹽、acetic[?'si:tik]乙酸的例如，在方程式17-2的反應(yīng)中，鉻酸根離子CrO42-是用來使乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜岬姆磻?yīng)發(fā)生的試劑，鉻酸根離子就被還原為Cr3+。ThreeelectronsaregainedinthereductionofchromatetoCr3+.chromate['kr?umit]鉻酸鹽鉻酸根離子在被還原為Cr3+的反應(yīng)中獲得了三個(gè)電子。Sincefourelectronsarelostintheoxidation(Eq.17-3),stoichiometryrequiresthatforeverythreeethanolmoleculesoxidizedtoaceticacid(twelveelectronslost),fourCrO42-arereduced(twelveelectronsgained).Eq.equality[i‘kw?l?ti]等式、stoichiometry

[?st?iki’?mitri]化學(xué)計(jì)量（學(xué)）、acetic[?'si:tik]乙酸的因?yàn)榉匠淌?7-3中失去了四個(gè)電子，化學(xué)計(jì)量學(xué)要求每三個(gè)乙醇分子被氧化為乙酸（失去12個(gè)電子），就有四個(gè)CrO42-被還原（得到12個(gè)電子）。Byconsideringthechangeinoxidationnumberforatransformation,wecantellwhetheranoxidizingorreducingagentisrequiredtobringaboutthereaction.consider[k?n?sid?]考慮、agent[?eid??nt]藥劑、reducing[ri?dju:si?]還原

通過考慮轉(zhuǎn)變過程中氧化數(shù)的變化，我們能夠判斷出是否需要氧化劑或還原劑來使反應(yīng)發(fā)生。Forexample,thefollowingtransformationisneithheranoxidationnorareduction(verifythisstatement):見書Althoughonecarbonisoxidized,anotheris,reduced.verify[?verifai]核實(shí)、證明、判定例如下面的轉(zhuǎn)變中，盡管一個(gè)碳原子被氧化，而另一個(gè)碳原子被還原，它卻既不是氧化反應(yīng)，也不是還原反應(yīng)。Eventhoughwemightknownothingelseaboutthereaction,itisclearthatanoxidizingorreducingagentalonewouldnoteffectthistransformation.oxidizing[??ksi?daizi?]甚至我們對這個(gè)反應(yīng)一無所知。很明顯單獨(dú)的氧化劑或還原劑都不能使這個(gè)轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)。(Infact,thereactionisthepinacolrearrangement,whichisbroughtaboutbymineralacid.)pinacol[?pin?k?l]2,3-二甲基-2,3-丁二醇rearrangement[?ri:??reind?m?nt]重新整理mineral[?min?r?l]acid無機(jī)酸（實(shí)際上，這個(gè)反應(yīng)是無機(jī)酸引起的？片吶醇的重排反應(yīng)。）Theoxidation-numberconceptcanbeusedtoorganizeorganiccompoundsintofunctionalgroupswiththesameoxidationlevel.concept[?k?nsept]觀念、概念、觀點(diǎn)、organize[??rɡ??naiz]組織、編組、創(chuàng)立、functional[?f??k??n?l]功能的、有多種用途的氧化數(shù)的概念能夠用來使有機(jī)化合物組成同一氧化級數(shù)的功能基團(tuán)。Compoundswithinagivenboxaregenerallyinterconvertedbyreagentsthatareneitheroxidizingnorreducingagents.converted[k?n?v?:t]轉(zhuǎn)變oxidizing[