Reaksi redoks, atau reaksi reduksi-oksidasi, melibatkan transfer elektron antara dua spesies kimia, yang mengakibatkan perubahan bilangan oksidasi dari atom-atom yang terlibat. Dalam kimia organik, ini sering melibatkan perubahan dari gugus fungsi atau pembentukan produk baru dengan bilangan oksidasi yang berbeda. Proses oksidasi adalah kehilangan elektron dan peningkatan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi adalah penambahan elektron dan penurunan bilangan oksidasi. Mekanisme ini sering melibatkan agen oksidator (seperti kromium heksafluorida atau kalium permanganat) dan agen reduktor (seperti hidrogen atau borohidrida) yang memfasilitasi transfer elektron, mempengaruhi struktur dan sifat molekul.
Oksidasi alkohol adalah salah satu reaksi redoks yang paling umum dalam kimia organik, di mana alkohol diubah menjadi aldehida, keton, atau asam karboksilat, tergantung pada kondisi reaksi. Alkohol primer dioksidasi menjadi aldehida dan kemudian menjadi asam karboksilat jika oksidasi berlanjut. Alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton, sedangkan alkohol tersier biasanya tidak mengalami oksidasi. Agen oksidator seperti kalium permanganat (KMnO₄) dan kromium heksafluorida (CrO₃) sering digunakan dalam proses ini. Oksidasi alkohol penting dalam sintesis organik untuk memodifikasi dan menghasilkan berbagai senyawa kimia yang digunakan dalam pembuatan obat, bahan kimia industri, dan produk alami.
Reduksi keton dan aldehida adalah reaksi redoks di mana keton atau aldehida diubah menjadi alkohol sekunder atau primer, masing-masing. Reduksi aldehida menghasilkan alkohol primer, sedangkan reduksi keton menghasilkan alkohol sekunder. Reagen umum yang digunakan dalam proses ini termasuk hidrogen (H₂) dengan katalis seperti palladium (Pd) atau borohidrida sodium (NaBH₄). Borohidrida sodium adalah reagen reduktor yang sering digunakan karena kemampuannya untuk mereduksi keton dan aldehida tanpa mempengaruhi gugus fungsional lain. Reduksi ini penting dalam sintesis organik untuk menghasilkan produk yang lebih kompleks, seperti obat-obatan dan bahan kimia spesifik.
Dalam biosintesis dan metabolisme, reaksi redoks memainkan peran penting dalam berbagai proses biologis. Misalnya, dalam respirasi seluler, glukosa dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air melalui rangkaian reaksi yang melibatkan transfer elektron melalui rantai transport elektron, menghasilkan ATP sebagai sumber energi. Reaksi ini melibatkan agen oksidator seperti nikotinamida adenin dinukleotida (NAD⁺) dan agen reduktor seperti NADH. Selain itu, dalam sintesis steroid, enzim-enzim seperti sulfotransferase dan aromatase terlibat dalam reaksi redoks yang mengubah struktur senyawa biologis. Pemahaman tentang reaksi redoks dalam konteks biologis sangat penting untuk pengembangan terapi medis dan pemahaman proses metabolik.