利用臭氧(O3) -将烯烃氧化裂解生成酮/羧酸(“氧化检查”)
描述:臭氧在氧化作用后会裂解碳碳双键,生成酮/羧酸。
注:这个反应的初始产物是臭氧化物。用酸和氧化剂如过氧化氢(H2O2)会将任何醛转化为羧酸。注意碳氢键烯烃转化为C-OH键,生成羧酸。
例子:
注:注意每一个碳氢键烯烃转化成C-OH键,形成羧酸.还要注意,例3显示了环的裂解烯烃生成线性化合物例4,终端断裂烯烃产生二氧化碳。
机制:该反应的第一步是臭氧与碳的环加成反应烯烃(步骤1,箭头A, B和C)。第二步是反环加成,导致碳-碳单键断裂(步骤2,箭头D, E和F)羰基然后氧化物对另一个进行1,2-加成羰基(步骤3,箭头G和H)给一个带负电荷的氧,在羰基碳羰基氧化得到臭氧化物(步骤4,箭头I和J)。
随着气候变暖,臭氧化物分解成醛和一个羰基氧化物(步骤5,箭头K, L和M)醛然后发生(步骤6,箭头N和O)。接下来是质子转移(步骤7,箭头P和Q),然后去除一个带碱的质子羰基(C=O)(步骤8,箭头R, S, T)。
注:还有其他合理的方法来画这个机制,特别是在步骤7中画质子转移的其他方法,以及在步骤8中可以作为碱基的其他物种。
(高级)参考资料和进一步阅读
等等,占位符之类的
- 在组织中使用臭氧
c·哈瑞斯
而已。Lieb。安。化学。1905,343(2 - 3), 311 - 344
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第一篇论文描述了不饱和化合物与臭氧在溶液中的氧化裂解。 - 臭氧
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这个程序从有机合成,来源可靠,可重复和独立测试的有机化学实验室实验程序,提供了如何建立一个实验室臭氧发生器的详细解释。 - 臭氧氧化法制备醛、酮和酸
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本文表明,在过量过氧化氢的存在下,臭氧分解反应混合物能以良好的产率由醛生成羧酸。 - 倍半萜抗肿瘤内酯的合成。7.对五戊烯内酯全合成的研究。分子内烯反应。
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本文介绍了臭氧分解氧化法(7 -> - 8)在有机合成中的应用。 - 环的臭氧分解烯烃
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VII到IX的转化涉及到中间产物VIII使用过氧乙酸的氧化作用。这篇论文的作者之一w·s·诺尔斯(W. S. Knowles)后来因其在不对称还原反应方面的研究获得了2001年的诺贝尔化学奖。 - 不饱和磷化合物的臭氧分解
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DOI:10.1021 / jo00812a029
这篇论文是由斯蒂尔反应著名的j·k·斯蒂尔教授写的。正如他在第一段中所说的,臭氧很少用于有机磷化学,但在这里他证明了臭氧在获取难以通过其他方法制造的磷化氢方面的效用。 - 单取代、二取代和三取代的氧化裂解烯烃对甲基酯类通过臭氧分解甲醇氢氧化钠
詹姆斯·马歇尔和阿尔伯特·w·加罗法洛
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DOI:10.1021 / jo00066a019
本文描述了直接生产的工况酯类.在中性或氧化条件下使用醇将产生的酸困为羧基酯类.
举个例子,有没有办法回到原来的1-甲基-1-环己烯??
我似乎无法恢复循环结构…
我不知道你说的“回到”原初是什么意思。如果你的意思是,理解产物是如何从初始物质中生成的,我建议给所有的碳编号,然后从这里开始。
哦!我的意思是有没有一种试剂/机制可以把6-氧庚酸还原成甲基环己烯?
我最接近的机制是:
1.用LAH还原6-氧庚酸
2.保护羧酸和二氢吡喃形成的醇
3.将酮变成的醇氧化回酮
4.用酸处理得到羧基形成的醇....但是从这里,如果我用羧基形成的醇攻击酮,我就得到了一个酯。
好文章!谢谢。
由于臭氧在商业上存在安全问题,仅用过氧化氢就能裂解烯烃吗?
不,从来没有。你需要像KMnO4或O3这样的强氧化剂。
有机过氧化物和烯烃有可能反应得到羰基吗?只有H2O和O2存在。伯醇呢?
过氧化物本身不会导致烯烃的裂解。过氧化物可使醛氧化为羧酸,但其本身不会将醇氧化为醛。然而,有金属基催化剂能够用过氧化氢作为再氧化剂进行这两种转化。
谢谢你詹姆斯。那么钴和其他过渡金属呢?有没有很好的资源来阅读更多关于水/氧/过氧化物/羰基与醇/烯烃的反应?提前谢谢你。
最后一张图片似乎对我不起作用!
固定的。谢谢!
这个机制中的臭氧和1,3偶极子有关系吗?如果是这样,这是否意味着臭氧两端偶极子的共振结构是重要的?
是的-臭氧是一个“1,3偶极子”,这意味着-正如你提到的-一侧带负电荷的氧和另一侧带正电荷的氧的共振形式非常重要。有一大类反应被称为“1,3偶极环加成”,臭氧与烯烃的反应只是其中的一个例子。
詹姆斯,终端烯烃的裂解总是产生二氧化碳吗?我在其他地方发现了一个不同的例子,一个烯烃使用试剂O3和H2o2在末端烯烃上得到了1个羧酸和1个醛。这可能吗?
我在其他来源找到了类似的信息,也有点困惑!!^^^^您能否澄清终端烯烃与臭氧分解的氧化还原反应,以及与kmno4和热的氧化裂解反应的规则?
嗨,Nikki -对于臭氧分解,氧化检查和还原检查之间的关键区别是:
还原作用留下任何碳氢键
氧化作用(包括KMnO4)将双键上的任何C-H键氧化为C-OH
对于末端烯烃(如1-丁烯),还原反应的产物是三碳醛和一碳醛(甲醛)。
对于氧化测试,产物将是一个三碳羧酸和一个一碳酸(O=C(OH)2“碳酸”)。碳酸会失去水分生成二氧化碳。
非常感谢James,非常棒的网站。
第二个例子中,有对映体吗?
不,没有手性碳,所以没有对映体。
你好,阿申赫斯特先生。我看到你说氧化反应总是产生羧酸,但是第二张图,第一个反应,有2-戊烯经过氧化反应,显示的产物是醛和酸。这是个错误吗?如果不是,为什么会发生这种情况?
这是一个错误。我马上就修。谢谢你的指正!