Réducteur (chimie)

En chimie, un réducteur est un corps simple, un composé ou un ion qui cède au moins un électron à une autre espèce chimique lors d'une réaction d'oxydoréduction. Le réducteur ayant perdu au moins un électron au cours de cette réaction est dit oxydé, tandis que l'espèce chimique qui a reçu au moins un électron est dite réduite. Un réducteur est généralement proche de son état d'oxydation le plus faible — historiquement, la réduction correspondait à l'élimination de l'oxygène d'une substance — et se comporte par conséquent comme un donneur d'électron.

Schéma expliquant la réaction d'oxydoréduction entre Na et Cl. Ici Na est le réducteur et cède un électron à Cl.

Exemples

Les substances suivantes sont des exemples de réducteurs :

• les non-métaux tels que l'hydrogène et le carbone ;
• les métaux tels que les métaux alcalins (lithium, le sodium ou le potassium), le magnésium, l'aluminium ou le zinc ;
• les hydrures tels que le borohydrure de lithium LiBH₄, le tétrahydruroborate de sodium NaBH₄, l'hydrure de sodium NaH ou l'hydrure de calcium CaH₂ ;
• les sels et les composés moléculaires tels que le sulfite de sodium Na₂SO₃, le dithionite de sodium Na₂S₂O₄, le thiosulfate de sodium Na₂S₂O₃ ou l'hydrazine N₂H₄ ;
• les aldéhydes.

Ainsi, dans la réaction globale de la respiration cellulaire aérobie :

C₆H₁₂O_{6 (solide)} + 6 O_{2 (gaz)} → 6 CO_{2 (gaz)} + 6 H₂O _(liquide),

l'oxygène O₂ est réduit, et est l'oxydant de cette réaction ; le glucose C₆H₁₂O₆ est quant à lui oxydé, c'est le réducteur de cette réaction.

En chimie minérale, la réduction désigne plus spécifiquement l'addition d'hydrogène à une molécule ; ainsi, le benzène peut être réduit en cyclohexane en présence d'un catalyseur de platine :

C₆H₆ + 3 H₂ → C₆H₁₂.

En chimie organique, un bon réducteur est un réactif qui fournit de l'hydrogène. Les oses qui possèdent une fonction aldéhyde –CHO, sont appelés aldoses et sont des oses réducteurs, de même que certains diholosides et polyholosides qui en contiennent ; le ribose, le glucose, le maltose sont ainsi des composés réducteurs, contrairement par exemple au saccharose ou au tréhalose.

En biochimie, les biosynthèses utilisent comme cofacteurs des réducteurs tels que le NADH, le NADPH, le FADH₂ ou encore la coenzyme QH₂. Les antioxydants sont souvent des réducteurs qui neutralisent les effets des substances les plus oxydantes susceptibles d'endommager les cellules, par exemple au cours du stress oxydant ; les thiols tels que le glutathion, ou encore l'acide ascorbique (vitamine C), la vitamine A et les vitamines E sont des exemples d'antioxydants agissant comme réducteurs au sein des cellules vivantes.

• 
  Glutathion : γ-L-glutamyl-L-cystéinylglycine (réducteur).

• 
  Acide ascorbique
  (réducteur).
• 
  Acide déshydroascorbique
  (forme oxydée).

Agents réducteurs courants

• Aluminohydrure de lithium (LiAlH₄), un agent réducteur très puissant
• Red-Al (NaAlH₂(OCH₂CH₂OCH₃)₂), une alternative plus sûre et plus stable à l'aluminohydrure de lithium.
• Hydrogène avec ou sans catalyseur approprié ; par exemple, un catalyseur de Lindlar
• Amalgame de sodium (Na(Hg))
• Alliage sodium-plomb (Na + Pb)
• Amalgame de zinc (Zn(Hg)) (réactif pour la réduction de Clemmensen )
• Diborane (B₂H₆)
• Borohydrure de sodium (NaBH₄)
• Composés ferreux contenant l'ion Fe²⁺, tels que le sulfate de fer(II)
• Composés stanneux contenant l'ion Sn²⁺, tels que le chlorure d'étain(II)
• Dioxyde de soufre (parfois également utilisé comme agent oxydant ), composés sulfites
• Sulfure d'hydrogène (H₂S)
• Dithionates _,comme le Na₂S₂O₆
• Thiosulfates, comme le Na₂S₂O₃ (principalement en chimie analytique)
• Iodures, tels que l'iodure de potassium (KI) (principalement en chimie analytique)
• Peroxyde d'hydrogène (H₂O₂), principalement un oxydant, mais il peut occasionnellement agir comme agent réducteur, notamment en chimie analytique.
• Hydrazine (N₂H₄) (réduction de Wolff-Kishner)
• Hydrure de diisobutylaluminium (DIBAL-H)
• Acide oxalique (C₂H₂O₄)
• Acide formique (HCOOH)
• Acide ascorbique (C₆H₈O₆)
• Sucres réducteurs, tels que l'érythrose, voir Aldose
• Phosphites, hypophosphites et acide phosphoreux
• Dithiothréitol (DTT) – utilisé dans les laboratoires de biochimie pour éviter les liaisons disulfure.
• Monoxyde de carbone (CO)
• Cyanures dans les procédés hydrochimiques métallurgiques
• Carbone (C)
• Tris(2-carboxyethyl)phosphine (TCEP)

Articles connexes

• Oxydant