reductiereacties

Reductiereacties zijn chemische processen waarin een stof elektronen opneemt en daardoor zijn oxidatiegetal verlaagt. De stof die elektronen levert, het reductiemiddel, wordt geoxideerd, terwijl de stof die elektronen opneemt, de oxidator, gereduceerd wordt. In veel gevallen gaat de elektronenoverdracht gepaard met de toevoeging van waterstof of hydride. Om de processen te begrijpen worden vaak oxidatie- en reductiehalfreacties in balans gebracht.

Reductiemiddelen en oxidatoren vormen samen de redoxpar. De spontaneïteit van een reductiereactie wordt beïnvloed door standaardredoxpotentialen van de betrokken paren. Typische reductiemiddelen zijn waterstofgas, hydride-donoren zoals NaBH4 en LiAlH4, en verschillende organische of geïnsoleerde reagentia. Selectiviteit en reactiviteit hangen af van het substraat, het type reductiemiddel en eventueel eenCatalysator of hars.

In organische chemie zijn veel voorkomende reducties aldehyden en ketonen tot alcoholen (met NaBH4 of LiAlH4); nitrogroepen tot amines; alkenen tot alkanen via hydrogenering; esters en amides tot respectievelijke alcoholen of amines. Inorganische en industriële reducties omvatten onder meer de vermindering van metalen oxiden met koolstof bij metallurgie en de hydrogenering van onverzadigde verbindingen met waterstof onder katalytische voorwaarden.

Biologisch spelen reductieve processen een cruciale rol in energiewerking en biosynthese. NADH en NADPH leveren elektronen voor reductieve biosynthese en detoxificatie, bijvoorbeeld bij de omzetting van carbonylgroepen naar alcoholen of bij enzymatische reducties. Environmental toepassingen omvatten reductie van toxische stoffen en afbraak van schadelijke verbindingen.