氧化反应

氧化反应是指物质与氧气发生的化学反应，过程中氧气提供氧气。物质失去电子称为氧化；反之，获得电子的作用叫做还原。狭义的氧化反应是指物质与氧化的结合；还原反应是指物质失去氧气。氧化过程中氧化值增加；氧化值在还原过程中降低。氧化、还原都指反应物（分子、离子或原子）氧化也叫氧化反应。剧烈发光和加热氧化称为燃烧。

氧化反应

1.物质和氧气之间的化学反应是一种氧化反应；氧气可以和许多物质发生化学反应。获得电子的作用叫做还原。狭义的氧化是指物质和氧化的结合；还原是指物质失去氧气。氧化过程中氧化值增加；氧化值在还原过程中降低。氧化、还原都指反应物（分子、离子或原子）氧化也叫氧化或氧化反应。有机物反应时，引入氧气或使有机物脱氢的作用称为氧化；引入氢或失去氧的效果称为还原。物质与氧反应慢，加热慢而不发光，称为慢氧化，如金属腐蚀、生物呼吸等。

2.一般物质被氧气氧化会放出热量，有些可能会吸热，比如氮气和氧气的反应。在电化学中，阳极被氧化，阴极被还原。

3.根据氧化剂和氧化过程的不同，氧化反应主要分为空气氧化（氧气）氧化和化学试剂氧化。化学试剂氧化具有良好的选择性、过程简单、方便灵活等在医药化工领域，由于产品吨位小，常采用化学试剂氧化法。

4.用于化学试剂氧化的氧化剂包括无机氧化剂和有机氧化剂，无机氧化剂包括：高价金属氧化物、高价金属盐、硝酸、硫酸、氯酸钠、臭氧、过氧化氢等；有机氧化剂一般是温和氧化剂，包括硝基化合物、亚硝基物、过氧化物和与无机氧化物形成的复合氧化剂。

5.一种反应，其中包含在物质中的元素的化合价增加，如氢中的氢，其化合价为0，当氧化反应发生时变成一价氢离子。

6.失去电子（化合价升高）的反应。

肝细胞微粒体、线粒体和胞质溶胶含有参与生物转化的不同氧化酶系统，如单加氧酶系统、胺氧化酶系统和脱氢酶系统。注意：微粒体不是活细胞中的亚细胞结构（细胞器）但它是在实验室中通过组织细胞破碎分离得到的一种囊膜结构，由内质网的碎片形成，所以微粒体相当于细胞中的内质网。

1、单加氧酶系统:存在于微粒体中，能催化烷烃、烯烃、芳香烃和类固醇被氧化。这种酶系统的特点之一是能直接激活氧分子，使一个氧原子加到底物上，另一个氧原子被NADPH还原成水分子。因为一个氧分子具有两种功能，所以单加氧酶系统也被称为混合功能氧化酶。因为底物的氧化产物是羟基化，所以这种酶也被称为羟化酶。

单加氧酶系统的羟基化非常广泛，如维生素D3在肝脏和肾脏二次羟基化后形成活性甾体激素(肾上腺皮质激素、性激素)以及胆汁酸的合成都需要羟基化。需要指出的是，有些致癌活性物质在羟基化后失活，而另一些没有致癌活性的物质在羟基化后会生成致癌活性物质比如多环芳烃羟基化后具有致癌活性，需要通过其他生物转化形式转化失活。所以生物转化是转化而不是解毒！

2、存在于肝细胞线粒体中的胺氧化酶系统:，可以催化胺的氧化脱氢生成相应的醛。胺是氨基酸脱羧产生的，具有生物活性。如谷氨酸脱羧产生的γ-氨基丁酸（GABA）它是一种抑制性神经递质，临床上可用于缓解早孕反应；组氨酸脱羧产生的组胺是一种强血管扩张剂，能增加毛细血管的通透性，在创伤性休克和炎症时会引起组胺释放；5由色氨酸脱羧产生-血清素是一种抑制性神经递质，可以刺激外周血管收缩；鸟氨酸脱羧产生的多胺等（精脒、精胺）它是一种调节细胞生长的物质，在癌细胞的旺盛分裂中多胺的含量很高。胺类物质的另一个来源是肠道中的氨基酸由细菌脱羧产生并吸收到血液中，如尸胺、腐胺，这些是活性有毒物质。

3、乙醇脱氢酶系统和乙醛脱氢酶系统：乙醇脱氢酶分布在肝细胞微粒体和胞浆中（ADH）和醛脱氢酶（ALDH）NAD作为辅酶，可以催化醇氧化成醛，醛氧化成酸。

乙醇被广泛用作饮料和调味剂。人类摄入的乙醇可以被胃消耗掉（吸收30%和小肠上段（吸收70%迅速吸收。吸收乙醇90%~98%它在肝脏代谢，其余的在肾脏代谢。人体血液中乙醇的清除率为100 ~ 200毫克/h·kg体重。酒精有轻度麻醉作用（喝酒解乏）能增强自信心（酒壮英雄胆）心率加快、皮肤充血（面红耳赤）导致皮温升高（喝酒御寒、恶心呕吐等生理效应，过量饮酒会导致这些效应的放大，使人在意识和行动上失去自制力。事实上，这些影响并不完全是由乙醇直接引起的，很多是由乙醛引起的，乙醛是乙醇脱氢氧化的产物，它刺激身体产生肾上腺素、去甲肾上腺素等产生的生理反应。

醇脱氢酶（ADH）和醛脱氢酶（ALDH）人类存在多态性（同工酶）ADH是由三个亚单位α β γ组成的二聚体成年人以β二聚体为主，白种人多为β 1β 1，90，活性低%黄种人中，β2β2活性较高，白种人的ALDH活性较高，而黄种人约为50%ALDH活性较低，所以黄种人饮酒后可快速产生乙醛，约一半黄种人乙醛氧化速度较慢，导致饮酒后乙醛浓度升高。显然，在同等条件下，黄种人比白种人更容易引起酒精中毒。长期过量饮酒通过增加肝脏生物转化负担影响肝功能。

1、高锰酸钾（高锰酸钾具有强氧化性，能转化伯醇、醛、芳环侧链的烷醇、醛、芳基氧化成酸通常在中性或碱性条件下使用，因为它在酸性条件下氧化选择性差。

2、二氧化锰（二氧化锰是一种温和的氧化剂，可以将芳环侧链上的甲基氧化成醛。

3、三氧化铬（三氧化铬的吡啶络合物是一种温和的氧化剂，可以将伯醇氧化成醛，而不破坏碳碳双键等基团。

强氧化剂

还原产物

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、镁在氧气中燃烧：色信号弹

现象：1）发出耀眼的白光（2）放出热量（3）生成白色粉末

2、铁在氧气中燃烧：

现象：1）猛烈燃烧，到处都是火花（2）放出热量（3）产生黑色固体（四氧化三铁Fe3O4）

注意：在瓶底放少量的水或细沙，防止产生的固体物质溅落，使瓶底开裂。

3、铜在空气中受热：

现象：铜丝变黑、用于检查是否含有氧气。

4、铝在空气中燃烧：

现象：发出耀眼的白光，放出热量，产生白色固体。

5、在氢气和空气中燃烧：能燃料

现象：1）产生淡蓝色火焰（2）放出热量（3）烧杯内壁出现水雾。

6、红（白）磷在空气中燃烧：露天氧气含量

现象：1）发出白光（2）放出热量（3）生成大量白烟。

7、硫磺粉在空气中燃烧：

现象：

A、在纯的氧气中

发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种有刺鼻气味的气体。

B、在空气中燃烧

1）发出淡蓝色火焰（2）放出热量（3）产生有刺激性气味的气体。

8、碳在氧气中完全燃烧：

现象：1）发出白光（2）放出热量（3）澄清的石灰水变浑浊

9、碳在氧气中没有完全燃烧：

10、二氧化碳穿过热碳层：是吸热的反应）

11、一氧化碳在氧气中燃烧：

现象：发出蓝色火焰，释放热量，产生的气体可使澄清石灰水浑浊。

12、二氧化碳与水反应（向紫色石蕊试液中通入二氧化碳）

现象：紫色石蕊试液由紫色变为红色。

注意：酸性氧化水→酸

13、生石灰溶于水：这个反应放出大量的热量）

注意：碱性氧化水→碱

14、钠在氯气中燃烧：无氧也能够燃烧）