氧化铜(CuO)与乙醇(C₂H₅OH)在哌啶(C₅H₁₁N)作为碱性催化剂存在下,可发生氧化还原反应,生成乙醛(CH₃CHO)和铜单质(Cu)。该反应常用于有机化学实验,用于将乙醇氧化为乙醛。
反应化学方程式:
\[ 2CuO + CH₃CH₂OH \xrightarrow{\text{哌啶}} CH₃CHO + 2Cu + H₂O \]
反应机理:
1. 哌啶作为碱性催化剂,促进乙醇分子中羟基氢的脱除,形成乙氧基负离子。
2. 氧化铜(Cu²⁺)作为氧化剂,接受电子被还原为铜单质(Cu),同时乙醇被氧化为乙醛。
3. 整个反应过程中,哌啶不参与氧化还原步骤,但通过调节反应环境的pH值,提高了反应速率和选择性。
应用与注意事项:
- 该反应常用于实验室制备乙醛,操作简便且条件温和。
- 哌啶的使用需注意其毒性和挥发性,应在通风良好的环境下进行实验。
- 氧化铜需保持干燥,以避免副反应的发生。
通过此反应,可加深对氧化还原机理及催化剂作用的理解,是化学教学中一个典型的实例。