氧化反應(yīng)

氧化反應(yīng)是指物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，過(guò)程中氧氣提供氧氣。物質(zhì)失去電子稱(chēng)為氧化；反之，獲得電子的作用叫做還原。狹義的氧化反應(yīng)是指物質(zhì)與氧化的結(jié)合；還原反應(yīng)是指物質(zhì)失去氧氣。氧化過(guò)程中氧化值增加；氧化值在還原過(guò)程中降低。氧化、還原都指反應(yīng)物（分子、離子或原子）氧化也叫氧化反應(yīng)。劇烈發(fā)光和加熱氧化稱(chēng)為燃燒。

氧化反應(yīng)

1.物質(zhì)和氧氣之間的化學(xué)反應(yīng)是一種氧化反應(yīng)；氧氣可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。獲得電子的作用叫做還原。狹義的氧化是指物質(zhì)和氧化的結(jié)合；還原是指物質(zhì)失去氧氣。氧化過(guò)程中氧化值增加；氧化值在還原過(guò)程中降低。氧化、還原都指反應(yīng)物（分子、離子或原子）氧化也叫氧化或氧化反應(yīng)。有機(jī)物反應(yīng)時(shí)，引入氧氣或使有機(jī)物脫氫的作用稱(chēng)為氧化；引入氫或失去氧的效果稱(chēng)為還原。物質(zhì)與氧反應(yīng)慢，加熱慢而不發(fā)光，稱(chēng)為慢氧化，如金屬腐蝕、生物呼吸等。

2.一般物質(zhì)被氧氣氧化會(huì)放出熱量，有些可能會(huì)吸熱，比如氮?dú)夂脱鯕獾姆磻?yīng)。在電化學(xué)中，陽(yáng)極被氧化，陰極被還原。

3.根據(jù)氧化劑和氧化過(guò)程的不同，氧化反應(yīng)主要分為空氣氧化（氧氣）氧化和化學(xué)試劑氧化?；瘜W(xué)試劑氧化具有良好的選擇性、過(guò)程簡(jiǎn)單、方便靈活等在醫(yī)藥化工領(lǐng)域，由于產(chǎn)品噸位小，常采用化學(xué)試劑氧化法。

4.用于化學(xué)試劑氧化的氧化劑包括無(wú)機(jī)氧化劑和有機(jī)氧化劑，無(wú)機(jī)氧化劑包括：高價(jià)金屬氧化物、高價(jià)金屬鹽、硝酸、硫酸、氯酸鈉、臭氧、過(guò)氧化氫等；有機(jī)氧化劑一般是溫和氧化劑，包括硝基化合物、亞硝基物、過(guò)氧化物和與無(wú)機(jī)氧化物形成的復(fù)合氧化劑。

5.一種反應(yīng)，其中包含在物質(zhì)中的元素的化合價(jià)增加，如氫中的氫，其化合價(jià)為0，當(dāng)氧化反應(yīng)發(fā)生時(shí)變成一價(jià)氫離子。

6.失去電子（化合價(jià)升高）的反應(yīng)。

肝細(xì)胞微粒體、線(xiàn)粒體和胞質(zhì)溶膠含有參與生物轉(zhuǎn)化的不同氧化酶系統(tǒng)，如單加氧酶系統(tǒng)、胺氧化酶系統(tǒng)和脫氫酶系統(tǒng)。注意：微粒體不是活細(xì)胞中的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)（細(xì)胞器）但它是在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)組織細(xì)胞破碎分離得到的一種囊膜結(jié)構(gòu)，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的碎片形成，所以微粒體相當(dāng)于細(xì)胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

1、單加氧酶系統(tǒng):存在于微粒體中，能催化烷烴、烯烴、芳香烴和類(lèi)固醇被氧化。這種酶系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是能直接激活氧分子，使一個(gè)氧原子加到底物上，另一個(gè)氧原子被NADPH還原成水分子。因?yàn)橐粋€(gè)氧分子具有兩種功能，所以單加氧酶系統(tǒng)也被稱(chēng)為混合功能氧化酶。因?yàn)榈孜锏难趸a(chǎn)物是羥基化，所以這種酶也被稱(chēng)為羥化酶。

單加氧酶系統(tǒng)的羥基化非常廣泛，如維生素D3在肝臟和腎臟二次羥基化后形成活性甾體激素(腎上腺皮質(zhì)激素、性激素)以及膽汁酸的合成都需要羥基化。需要指出的是，有些致癌活性物質(zhì)在羥基化后失活，而另一些沒(méi)有致癌活性的物質(zhì)在羥基化后會(huì)生成致癌活性物質(zhì)比如多環(huán)芳烴羥基化后具有致癌活性，需要通過(guò)其他生物轉(zhuǎn)化形式轉(zhuǎn)化失活。所以生物轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)化而不是解毒！

2、存在于肝細(xì)胞線(xiàn)粒體中的胺氧化酶系統(tǒng):，可以催化胺的氧化脫氫生成相應(yīng)的醛。胺是氨基酸脫羧產(chǎn)生的，具有生物活性。如谷氨酸脫羧產(chǎn)生的γ-氨基丁酸（GABA）它是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，臨床上可用于緩解早孕反應(yīng)；組氨酸脫羧產(chǎn)生的組胺是一種強(qiáng)血管擴(kuò)張劑，能增加毛細(xì)血管的通透性，在創(chuàng)傷性休克和炎癥時(shí)會(huì)引起組胺釋放；5由色氨酸脫羧產(chǎn)生-血清素是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，可以刺激外周血管收縮；鳥(niǎo)氨酸脫羧產(chǎn)生的多胺等（精脒、精胺）它是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的物質(zhì)，在癌細(xì)胞的旺盛分裂中多胺的含量很高。胺類(lèi)物質(zhì)的另一個(gè)來(lái)源是腸道中的氨基酸由細(xì)菌脫羧產(chǎn)生并吸收到血液中，如尸胺、腐胺，這些是活性有毒物質(zhì)。

3、乙醇脫氫酶系統(tǒng)和乙醛脫氫酶系統(tǒng)：乙醇脫氫酶分布在肝細(xì)胞微粒體和胞漿中（ADH）和醛脫氫酶（ALDH）NAD作為輔酶，可以催化醇氧化成醛，醛氧化成酸。

乙醇被廣泛用作飲料和調(diào)味劑。人類(lèi)攝入的乙醇可以被胃消耗掉（吸收30%和小腸上段（吸收70%迅速吸收。吸收乙醇90%~98%它在肝臟代謝，其余的在腎臟代謝。人體血液中乙醇的清除率為100 ~ 200毫克/h·kg體重。酒精有輕度麻醉作用（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)，過(guò)量飲酒會(huì)導(dǎo)致這些效應(yīng)的放大，使人在意識(shí)和行動(dòng)上失去自制力。事實(shí)上，這些影響并不完全是由乙醇直接引起的，很多是由乙醛引起的，乙醛是乙醇脫氫氧化的產(chǎn)物，它刺激身體產(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）人類(lèi)存在多態(tài)性（同工酶）ADH是由三個(gè)亞單位α β γ組成的二聚體成年人以β二聚體為主，白種人多為β 1β 1，90，活性低%黃種人中，β2β2活性較高，白種人的ALDH活性較高，而黃種人約為50%ALDH活性較低，所以黃種人飲酒后可快速產(chǎn)生乙醛，約一半黃種人乙醛氧化速度較慢，導(dǎo)致飲酒后乙醛濃度升高。顯然，在同等條件下，黃種人比白種人更容易引起酒精中毒。長(zhǎng)期過(guò)量飲酒通過(guò)增加肝臟生物轉(zhuǎn)化負(fù)擔(dān)影響肝功能。

1、高錳酸鉀（高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能轉(zhuǎn)化伯醇、醛、芳環(huán)側(cè)鏈的烷醇、醛、芳基氧化成酸通常在中性或堿性條件下使用，因?yàn)樗谒嵝詶l件下氧化選擇性差。

2、二氧化錳（二氧化錳是一種溫和的氧化劑，可以將芳環(huán)側(cè)鏈上的甲基氧化成醛。

3、三氧化鉻（三氧化鉻的吡啶絡(luò)合物是一種溫和的氧化劑，可以將伯醇氧化成醛，而不破壞碳碳雙鍵等基團(tuán)。

強(qiáng)氧化劑

還原產(chǎn)物

O2

氧化物

O3

氧化物

F2

F

Cl2

Cl

Br2

Br

HNO3

NO；NO2；NH4NO3

KMnO4

Mn；MnO2；MnO4

ClO；ClO3；ClO4

Cl

CrO3；Cr2O7；CrO4

Cr

H2O2

H2O

PbO2

Pb

NaBiO3

Bi

XeF2

Xe

Ce

Ce

PdCl2

Pd

1、鎂在氧氣中燃燒：色信號(hào)彈

現(xiàn)象：1）發(fā)出耀眼的白光（2）放出熱量（3）生成白色粉末

2、鐵在氧氣中燃燒：

現(xiàn)象：1）猛烈燃燒，到處都是火花（2）放出熱量（3）產(chǎn)生黑色固體（四氧化三鐵Fe3O4）

注意：在瓶底放少量的水或細(xì)沙，防止產(chǎn)生的固體物質(zhì)濺落，使瓶底開(kāi)裂。

3、銅在空氣中受熱：

現(xiàn)象：銅絲變黑、用于檢查是否含有氧氣。

4、鋁在空氣中燃燒：

現(xiàn)象：發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，產(chǎn)生白色固體。

5、在氫氣和空氣中燃燒：能燃料

現(xiàn)象：1）產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰（2）放出熱量（3）燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧。

6、紅（白）磷在空氣中燃燒：露天氧氣含量

現(xiàn)象：1）發(fā)出白光（2）放出熱量（3）生成大量白煙。

7、硫磺粉在空氣中燃燒：

現(xiàn)象：

A、在純的氧氣中

發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放出熱量，產(chǎn)生一種有刺鼻氣味的氣體。

B、在空氣中燃燒

1）發(fā)出淡藍(lán)色火焰（2）放出熱量（3）產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體。

8、碳在氧氣中完全燃燒：

現(xiàn)象：1）發(fā)出白光（2）放出熱量（3）澄清的石灰水變渾濁

9、碳在氧氣中沒(méi)有完全燃燒：

10、二氧化碳穿過(guò)熱碳層：是吸熱的反應(yīng)）

11、一氧化碳在氧氣中燃燒：

現(xiàn)象：發(fā)出藍(lán)色火焰，釋放熱量，產(chǎn)生的氣體可使澄清石灰水渾濁。

12、二氧化碳與水反應(yīng)（向紫色石蕊試液中通入二氧化碳）

現(xiàn)象：紫色石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色。

注意：酸性氧化水→酸

13、生石灰溶于水：這個(gè)反應(yīng)放出大量的熱量）

注意：堿性氧化水→堿

14、鈉在氯氣中燃燒：無(wú)氧也能夠燃燒）