10.11
与羰基还原为醇的反应类似,醇氧化为羰基的反应结果取决于起始醇中α氢原子的数目。在此过程中,与羟基相连的α碳原子的氧化态升高。
伯醇的α碳原子上连接有两个氢原子,因此该分子可被氧化两次:首先氧化为醛,然后进一步氧化为羧酸。本反应由琼斯试剂促进,该试剂为在丙酮存在下,溶于水的硫酸中的三氧化铬溶液。
该反应的机理分为两个步骤。第一步,醇与铬酸反应生成铬酸酯。随后,铬酸根离子通过E2途径离去,形成碳−氧π键。
醛随后发生水合反应,该过程重复进行,生成羧酸。类似地,伯醇与高锰酸钾发生氧化反应,最终也生成羧酸。
无论哪种情况,都很难分离出中间体醛。实现这一目标需要使用选择性更强的试剂,例如氯铬酸吡啶盐(pyridinium chlorochromate)或 PCC。
琼斯试剂和PCC均可将仲醇氧化为酮。然而,由于铬(VI)化合物具有高毒性,草酰氯、DMSO、三乙胺和二氯甲烷是更为环保的替代试剂,可用于将伯醇转化为醛,以及将仲醇转化为酮。
斯文氧化(Swern氧化)利用草酰氯和二甲基亚砜(DMSO)生成一种活性的氯代亚砜鎓物种,该物种首先与醇反应生成烷基亚砜鎓化合物。第二步中,通过三乙胺等有机碱去质子化,得到氧化产物。
在Dess-Martin氧化反应中,醇在二氯甲烷中与高价的Dess-Martin高碘烷(DMP)反应,经过一个高碘烷中间体,生成相应的醛或酮。
然而,这些试剂均无法氧化叔醇,因为叔醇没有α-氢原子。
在本课中,我们将深入讨论醇的氧化。 详细介绍了用于氧化伯醇和仲醇的各种试剂,并提供了它们的作用机制。
化学反应中的氧化过程可以以三种形式中的任何一种形式观察到:
氧化是还原的相反过程,因此,当羰基被还原为醇时,醇被氧化为羰基。 然而,醇氧化成羰基是由与起…