Clivage oxydatif des alcènes : ozonolyse

L’ozonolyse des alcènes est une réaction de clivage oxydatif où la double liaison carbone-carbone se clive complètement pour former deux liaisons carbone-oxygène.

La réaction se poursuit par l’ajout d’ozone aux alcènes, suivi d’une réduction en présence d’agents réducteurs doux, tels que le sulfure de diméthyle ou la poussière de zinc dans l’eau, pour former des aldéhydes et des cétones correspondants.

L’ozone est un gaz incolore généré par le passage de l’oxygène à travers une décharge électrique. Il s’agit d’une molécule courbée symétrique qui existe sous la forme d’un hybride de résonance de deux structures de Lewis contributives.

La première étape du mécanisme implique un ajout électrophile d’ozone à travers la double liaison de l’alcène, formant un molozonide, qui se divise en un oxyde de carbone et un composé carbonyle. Ensuite, les intermédiaires se réorganisent pour former un ozonide relativement stable.

Dans la deuxième étape, un agent réducteur doux tel que le sulfure de diméthyle convertit l’ozonide en composés carbonylés.

L’ozonolyse des alcènes donne différents produits en fonction de la structure de l’alcène de départ et des conditions de réaction.

Par exemple, l’ozonolyse d’un alcène monosubstitué tel que le 1-butène suivie d’un traitement réducteur avec du sulfure de diméthyle donne un mélange d’aldéhydes. Un alcène trisubstitué tel que le 2-méthyl-2-butène forme un aldéhyde et une cétone.

Cependant, un traitement oxydatif à l’aide de peroxyde d’hydrogène oxyde davantage les aldéhydes en acides carboxyliques tandis que les cétones restent intactes.