什么是氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)有哪些
物質(zhì)與氧緩慢反應(yīng)緩緩發(fā)熱而不發(fā)光的氧化叫緩慢氧化，那么你對氧化反應(yīng)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是氧化反應(yīng)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
氧化反應(yīng)的概念
物質(zhì)失電子的作用叫氧化反應(yīng);相反的，得電子的作用叫還原。狹義的氧化反應(yīng)指物質(zhì)與氧化合;還原反應(yīng)指物質(zhì)失去氧的作用。氧化時氧化值升高;還原時氧化值降低。氧化、還原都指反應(yīng)物(分子、離子或原子)。氧化也稱氧化反應(yīng)。有機(jī)物反應(yīng)時把有機(jī)物引入氧或脫去氫的作用叫氧化;引入氫或失去氧的作用叫還原。物質(zhì)與氧緩慢反應(yīng)緩緩發(fā)熱而不發(fā)光的氧化叫緩慢氧化，如金屬銹蝕、生物呼吸等。劇烈的發(fā)光發(fā)熱的氧化叫燃燒。
1、物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化反應(yīng)的一種;氧氣可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。得電子的作用叫還原。狹義的氧化指物質(zhì)與氧化合;還原指物質(zhì)失去氧的作用。氧化時氧化值升高;還原時氧化值降低。氧化、還原都指反應(yīng)物(分子、離子或原子)。氧化也稱氧化作用或氧化反應(yīng)。有機(jī)物反應(yīng)時把有機(jī)物引入氧或脫去氫的作用叫氧化;引入氫或失去氧的作用叫還原。物質(zhì)與氧緩慢反應(yīng)緩緩發(fā)熱而不發(fā)光的氧化叫緩慢氧化，如金屬銹蝕、生物呼吸等。
2、一般物質(zhì)與氧氣發(fā)生氧化時放熱，個別可能吸熱如氮氣與氧氣的反應(yīng)。電化學(xué)中陽極發(fā)生氧化，陰極發(fā)生還原。
3、根據(jù)氧化劑和氧化工藝的不同，氧化反應(yīng)主要分為空氣(氧氣)氧化和化學(xué)試劑氧化。化學(xué)試劑氧化具有選擇性好、過程簡單、方便靈活等優(yōu)點，在醫(yī)藥化工領(lǐng)域，由于產(chǎn)品噸位小，因此多用化學(xué)試劑氧化法。
4、化學(xué)試劑氧化所用的氧化劑有無機(jī)氧化劑和有機(jī)氧化劑，無機(jī)氧化劑包括：高價金屬氧化物、高價金屬鹽、硝酸、硫酸、氯酸鈉、臭氧、過氧化氫等;有機(jī)氧化劑一般是緩和的氧化劑，包括硝基物、亞硝基物、過氧酸以及與無機(jī)氧化物形成的復(fù)合氧化劑。
5、物質(zhì)所含元素化合價升高的反應(yīng)，如氫氣中的氫元素，化合價為0，發(fā)生氧化反應(yīng)時變成+1價的氫離子。
6、失去電子(化合價升高)的反應(yīng)。
常見的氧化劑
1、高錳酸鉀(KMnO4)
高錳酸鉀氧化性強(qiáng)，可以將伯醇、醛、芳環(huán)側(cè)鏈的烷醇、醛、芳基氧化成酸，由于在酸性條件下氧化選擇性差，多在中性或堿性中使用。
2、二氧化錳(MnO2)
二氧化錳是較溫和的氧化劑，可將芳環(huán)側(cè)鏈的甲基氧化為醛。
3、三氧化鉻(CrO3)
三氧化鉻的吡啶絡(luò)合物是比較緩和的氧化劑，可將伯醇氧化為醛，而不破壞碳碳雙鍵和其它基團(tuán)。
氧化反應(yīng)的分類
肝細(xì)胞微粒體、線粒體和胞液中含有參與生物轉(zhuǎn)化作用的不同氧化酶系，如加單氧酶系、胺氧化酶系和脫氫酶系。注意：微粒體并不是活細(xì)胞中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)(細(xì)胞器)，而是組織細(xì)胞在實驗室破碎分離得到的一種囊狀膜結(jié)構(gòu)，它是由細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的碎片形成的，因此，微粒體相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)部分。
1、加單氧酶系: 此酶系存在于微粒體中，能催化烷烴、烯烴、芳烴和類固醇等多種物質(zhì)進(jìn)行氧化。該酶系催化反應(yīng)的一個特點是能直接激活氧分子，使其中的一個氧原子加到作用物上，而另一個氧原子被NADPH還原成水分子。由于一個氧分子發(fā)揮了兩種功能，故將加單氧酶系又叫做混合功能氧化酶。又因底物的氧化產(chǎn)物是羥化物，所以該酶又稱為羥化酶。
加單氧酶系的羥化作用非常廣泛，例如維生素D3在肝臟和腎臟經(jīng)2次羥化后形成活性的1,25-(OH)2-D3，類固醇激素(腎上腺皮質(zhì)激素、性激素)和膽汁酸的合成都需要羥化過程。應(yīng)該指出的是，有些致癌活性物質(zhì)經(jīng)羥化后失活，但另一些無致癌活性的物質(zhì)經(jīng)羥化后會生成有致癌活性的物質(zhì)，如多環(huán)芳烴經(jīng)羥化后就具有了致癌活性，還需通過其他生物轉(zhuǎn)化形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化滅活。因此，生物轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)化而不是解毒!
2、胺氧化酶系: 此酶系存在于肝細(xì)胞線粒體中，可催化活性物質(zhì)胺類的氧化脫氫，生成相應(yīng)醛類。胺類物質(zhì)是由氨基酸脫羧基作用產(chǎn)生的，胺類物質(zhì)具有生物活性。例如由谷氨酸脫羧產(chǎn)生的γ-氨基丁酸(GABA)是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在臨床上可用于減輕早孕反應(yīng);組氨酸脫羧產(chǎn)生的組胺是一種強(qiáng)烈的血管舒張劑，并能增加毛細(xì)血管的通透性，創(chuàng)傷性休克和炎癥時會引起組胺的釋放;色氨酸脫羧后產(chǎn)生的5-羥色胺是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，并對外周血管有刺激收縮的作用;鳥氨酸等脫羧作用后產(chǎn)生的多胺(精脒、精胺)是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長物質(zhì)，在旺盛分裂的癌細(xì)胞中多胺含量較高。胺類物質(zhì)的另一個來源是腸道中的氨基酸經(jīng)細(xì)菌的脫羧基作用產(chǎn)生并被吸收入血，如尸胺、腐胺，這些是有活性的毒性物質(zhì)。
3、醇脫氫酶系和醛脫氫酶系：分布于肝細(xì)胞微粒體和胞液中的醇脫氫酶(ADH)和醛脫氫酶(ALDH)，均以NAD+為輔酶，可催化醇類氧化成醛，醛類氧化成酸。
乙醇作為飲料和調(diào)味劑廣為利用。人類攝入的乙醇可被胃(吸收30%)和小腸上段(吸收70%)迅速吸收。吸收后的乙醇90%~98%在肝臟代謝，其余在腎臟進(jìn)行代謝。人類血中乙醇的清除速率為100~200mg/h·kg體重。酒精有輕度的麻醉(喝酒解乏)、能增強(qiáng)自信心(酒壯英雄膽)、心率加快、皮膚充血(面紅耳赤)導(dǎo)致皮溫升高(喝酒御寒、惡心嘔吐等生理效應(yīng)，飲酒過量會導(dǎo)致這些效應(yīng)放大而使人在意識和行動上失去自我控制。這些作用效果其實并不完全是由乙醇直接導(dǎo)致的，很多是由乙醇脫氫氧化產(chǎn)物乙醛刺激機(jī)體產(chǎn)生腎上腺素、去甲腎上腺素等產(chǎn)生的生理反應(yīng)。
醇脫氫酶(ADH)和醛脫氫酶(ALDH)在人類中存在多態(tài)性(同工酶)。ADH為二聚體，有3種亞基αβγ，成人主要是β二聚體，多數(shù)白種人是活性較低的β1β1，90%的黃種人是活性較高的β2β2，加之白種人ALDH活性較高，而黃種人約50%的ALDH活性較低，因此黃種人飲酒后能快速生成乙醛，約一半的黃種人乙醛氧化速度較慢，導(dǎo)致黃種人飲酒后乙醛濃度升高。顯然，黃種人與白種人在同等條件下更容易導(dǎo)致酒精中毒。長期過量飲酒由于加重肝臟生物轉(zhuǎn)化的負(fù)擔(dān)而影響肝臟功能。
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