Ózon szilikagélen

Az ózon szilikagélen  egy oxidálószer a szerves szintézisben , amelyet úgy nyernek , hogy a szilikagélt alacsony hőmérsékleten ózonnal telítik. Alkalmazható a C-H kötések, valamint a különféle elektronban gazdag funkciós csoportok oxidációjában [1] .

Általános módszertan

Az ózont a laboratóriumban úgy állítják elő, hogy száraz oxigént vagy levegőt vezetnek át a nagyfeszültségű váltóáramú forráshoz csatlakoztatott elektródák között. A szilikagél 60 (70-230 mesh) hordozóként használható. Előszárítjuk, és a szerves szubsztrátot közvetlen keveréssel vagy a szilikagél szubsztrát oldatban való szuszpendálásával, majd az oldószer eltávolításával visszük fel rá . Ezután ózonáramot vezetünk át szilikagélen –78 °C-on, amíg sötétkék színt nem kap. Ha szükséges, az ózonnal való telítést és a szobahőmérsékletre való felmelegítést többször megismételjük. Az átalakított szubsztrátot ezután némi oldószerrel lemossák a szilikagélről [1] .

Ez az eljárás lehetővé teszi a folyadékfázisú ózonozásnál magasabb ózonkoncentráció elérését és az általában nehezen ózonozható szubsztrátumok kezelését. Ezenkívül a „száraz ozonozás” elkerüli az oldószer oldaláról származó mellékfolyamatokat [1] .

Alkalmazás

Alkánok oxidációja

Az ózon-szilikagél rendszert arra használják, hogy a telített ciklusos szénhidrogének tercier helyzetébe hidroxilcsoportot vigyenek be. Ez lehetővé tette a tercier alkoholok nagyobb kitermelését, mint az oldatos ozonolízis vagy a krómsavas kezelés . Az aciklikus szubsztrátok, ellentétben a ciklikusakkal, C-C kötés hasításon mennek keresztül, és nagy százalékban ketonokat termelnek . Az oxidáció reakcióközpontja gyakran a vegyület szilikagéllel való megkötésének helyétől távoli hely lesz [1] .

Az alkánok alacsony hőmérsékletű ózonos oxidációja szilikagélen lehetővé teszi a megfelelő hidrotrioxidok előállítását [2] .

Alkének oxidációja

Száraz szilikagél használatakor az alkének hatékonyan ózonidokká alakulnak , míg nedves vagy szárítatlan szilikagél használatakor aldehidek , ketonok és karbonsavak keveréke képződik . Ebben az esetben megszűnik az ózonid oxidatív vagy reduktív lebontásának szükségessége: a termékeket kész formában egyszerűen lemossák a szilikagélről. A száraz ozonozás lehetővé teszi azon alkének ozonolízisének végrehajtását, amelyek normál körülmények között nem mennek ozonolízisbe [1] .

A szilikagélen végzett ózonozás lehetővé teszi az alkének hidroxilezését is, de ehhez először a reaktívabb kettős kötést kell blokkolni brómozással . Az ózonozás után a dibromid cinkkel való kezelésével visszakerül a molekulába [1] .

Primer aminok oxidációja

Az aminok ennek a rendszernek a hatására a megfelelő nitrovegyületekké oxidálódnak . A hozam növeli, hogy nem használnak oldószert, amely egyébként kölcsönhatásba lépne a közbenső oxidációs termékekkel, és melléktermékeket képezne [1] .

Aromás rendszerek oxidációja

A benzolgyűrűket az ózon karbonsavakra hasítja, bár ez gyakran több ózontelítési és felmelegedési ciklust igényel [ 1] .

Jegyzetek

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 EROS, 2001 .
  2. V. V. Shereshovets, S. L. Khursan, V. D. Komissarov, G. A. Tolsztikov. Szerves hidrotrioxidok  // Advances in Chemistry . - Orosz Tudományos Akadémia , 2001. - T. 70 , 2. sz . - S. 123-148 .

Irodalom