Ossidazione degli alcheni: diidrossilazione sin con permanganato di potassio

Analogamente alla diidrossilazione di alcheni con tetrossido di osmio, l'ossidazione di alcheni con permanganato di potassio segue un meccanismo simile per formare glicoli.

Quando trattati con una soluzione diluita di permanganato di potassio alcalino freddo, gli alcheni formano un estere ciclico che, per idrolisi, produce un cis-diolo insieme al biossido di manganese.

La prima fase del meccanismo prevede un'aggiunta syn dello ione permanganato attraverso il doppio legame dell'alchene per formare un estere manganato ciclico.

Nella seconda fase, l'estere ciclico del manganato viene idrolizzato dall'acqua in presenza di una base. La reazione procede con il mantenimento della stereochimica nel legame carbonio-ossigeno appena formato per dare un cis-diolo come prodotto finale.

Poiché lo ione permanganato è un forte agente ossidante, accetta prontamente elettroni dall'alchene, riducendo lo stato di ossidazione del manganese da +7 a +4.

Il permanganato di potassio è economico e più sicuro da usare rispetto al tetrossido di osmio. Tuttavia, essendo un forte agente ossidante, può ossidare ulteriormente il diolo in composti carbonilici.

Pertanto, la diidrossilazione sincrona è più efficiente in condizioni miti utilizzando il permanganato di potassio basico freddo. Al contrario, le condizioni basiche calde scindono ossidativamente il doppio legame carbonio-carbonio per formare chetoni o acidi a seconda dei diversi sostituenti sull'alchene.

Ad esempio, in condizioni fortemente ossidanti, gli alcheni terminali formano anidride carbonica, gli alcheni con atomi di carbonio monosostituiti danno acidi carbossilici, mentre gli alcheni con atomi di carbonio disostituiti producono chetoni.

L'ossidazione degli alcheni con una soluzione basica fredda di permanganato di potassio, noto anche come reagente di Baeyer, fornisce un test qualitativo per rilevare la presenza di doppi legami olefinici.

Quando viene aggiunto agli alcheni, il colore viola intenso del permanganato di potassio scompare, trasformandosi in un precipitato marrone di biossido di manganese.