氧化

次氯酸盐和高氯酸盐作为氧化剂

次氯酸盐和高氯酸盐是基于氯的无机氧化剂，它们通过不同的作用机制发挥作用，并广泛应用于合成化学和工业化学领域。次氯酸盐（如NaOCl和Ca(OCl)_₂）是强氧化剂，用于醇的氧化、环氧化以及杂原子氧化反应，当与TEMPO或金属卟啉等催化剂结合使用时，能最有效地实现所需的选择性。 过氯酸盐（如NaClO₄、Mg(ClO₄)₂、LiClO₄和Fe(ClO₄)₃）虽是较弱的氧化剂，但却是强路易斯酸，主要用作电解质添加剂、脱水剂以及路易斯酸催化反应中的活化剂； Fe(ClO₄)₃在自由基反应和偶联反应中还可作为温和的单电子氧化剂，而LiClO₄则广泛应用于醚类电解质体系，并作为迪尔斯-阿尔德环加成及其他周环反应的促进剂。

过氧化物作为氧化剂

过氧化物类试剂，如 H₂O₂、间氯过氧苯甲酸（mCPBA）、 cumene 过氧化氢和二 cumyl 过氧化物，被用作环氧化、拜耳-维利格氧化和杂原子氧化的氧化剂。 由于其选择性，间氯过氧苯甲酸（mCPBA）在烯烃环氧化反应中备受青睐，而 cumene 过氧化氢和二 cumyl 过氧化物则在工业过程中（如环氧丙烷生产和聚合物化学）用作自由基引发剂和氧化剂。H₂O₂ 因其成本低且唯一副产物为水，在催化体系中尤为受青睐。

铬酸盐作为氧化剂

以六价铬为基础的试剂，如 CrO₃、吡啶氯铬酸盐（PCC）、吡啶二铬酸盐（PDC）和 K₂Cr₂O₇，是有机合成中应用最广泛的氧化剂之一，能够将一级和二级醇氧化为醛/酮及羧酸。 PCC 因其能在醛阶段选择性地终止氧化反应而备受推崇，而 PDC 则提供更温和的中性反应条件，适用于烯丙基醇和丙炔基醇等对酸敏感的底物。

作为氧化剂的硫氧化物

以硫为基础的氧化剂，包括二甲基亚砜（通过 Swern、Pfitzner–Moffatt 或 Parikh-Doering 条件活化）、_SO₃ 和磺酰过氧化物，主要用于醇的氧化和杂原子官能团化。 活化二甲基亚砜体系可在温和条件下将一级和二级醇转化为醛和酮，其中活化剂的选择决定了反应温度及底物兼容性。吡啶三氧化硫络合物（SO₃-py）在将一级醇氧化为醛时效果尤为显著，且不会发生过氧化。

N-氧化物作为氧化剂

N-氧化物（如 N-甲基吗啉 N-氧化物 (NMO) 和三甲胺 N-氧化物 (TMANO)）主要在催化氧化体系中充当共氧化剂，其作用是再生活性金属催化剂，而非直接作为化学计量比的氧化剂。 TMANO在瓦克型氧化反应以及四氧化锇介导的二羟基化反应中用作共氧化剂。它能在温和的水相条件下实现烯烃的syn-二羟基化，且对官能团具有极佳的耐受性。 NMO作为共氧化剂，与催化性四氧化锇（OsO₄）共同用于Upjohn二羟化工艺；在TEMPO介导的醇氧化反应中，它作为终端氧化剂，将TEMPO重新氧化回其活性氧铵形式，从而发挥核心作用。 8-乙基喹啉 N-氧化物用于金属催化的氧化转化反应，此类反应需要精确调控氧化剂的几何构型和氧化还原电位，以实现简单脂肪族 N-氧化物试剂无法达到的选择性。

作为氧化剂的高价碘

超价碘试剂是指碘在价电子层中携带超过八个电子的化合物，分为两类：三价 λ3-碘烷（碘（III））和五价 λ5-碘烷（碘（V））。 这些试剂在温和、无金属的条件下作用，可将醇氧化为醛或酮，并可对羰基化合物进行α-官能团化、脱芳香化以及C-杂原子键的形成。

Dess-Martin 碘烷（DMP）和 2-碘氧基苯甲酸（IBX）是五价 λ5-碘烷；DMP 因其选择性高且对敏感官能团的耐受性强而备受青睐，而 IBX 则因能在 DMSO 中直接氧化醇且不产生副反应而著称。 托尼试剂（3,3-二甲基-1-(三氟甲基)-1,2-苯并二氧杂环戊烯）和（二乙酰氧基碘）苯（PIDA）是三价 λ3-碘烷，分别用于亲电三氟甲基化以及杂原子和芳香体系的氧化官能团化。