Utlenianie alkenów: Syn-dihydroksylacja za pomocą nadmanganianu potasu

Analogicznie do syndihydroksylacji alkenów z tetratlenkiem osmu, utlenianie alkenów nadmanganianem potasu przebiega według podobnego mechanizmu, tworząc glikole.

Po potraktowaniu rozcieńczonym roztworem zimnego, alkalicznego nadmanganianu potasu, alkeny tworzą cykliczny ester, który po hydrolizie daje cis-diol wraz z dwutlenkiem manganu.

Pierwszy etap mechanizmu polega na dodaniu synu jonu nadmanganianu przez podwójne wiązanie alkenowe w celu utworzenia cyklicznego estru manganianowego.

W drugim etapie cykliczny ester manganianu jest hydrolizowany przez wodę w obecności zasady. Reakcja przebiega z zachowaniem stereochemii w nowo utworzonym wiązaniu węgiel-tlen, aby uzyskać cis-diol jako produkt końcowy

.

Ponieważ jon nadmanganianu jest silnym utleniaczem, łatwo przyjmuje elektrony z alkenu, co obniża stopień utlenienia manganu z +7 do +4.

Nadmanganian potasu jest niedrogi i bezpieczniejszy w użyciu w porównaniu z tetratlenkiem osmu. Jednak będąc silnym środkiem utleniającym, może dalej utleniać diol do związków karbonylowych.

Tak więc dihydroksylacja syn jest najbardziej efektywna w łagodnych warunkach przy użyciu zimnego, zasadowego nadmanganianu potasu. W przeciwieństwie do tego, gorące, podstawowe warunki utleniająco rozszczepiają podwójne wiązanie węgiel-węgiel, tworząc ketony lub kwasy w zależności od różnych podstawników na alkenach.

Na przykład w warunkach silnie utleniających końcowe alkeny tworzą dwutlenek węgla, alkeny z monopodstawionymi węglami dają kwasy karboksylowe, podczas gdy alkeny z podstawionymi węglami dają ketony.

Utlenianie alkenów zimnym, zasadowym roztworem nadmanganianu potasu, znanego również jako odczynnik Baeyera, zapewnia test jakościowy w celu wykrycia obecności podwójnych wiązań olefinowych.

Po dodaniu do alkenów ciemnofioletowy kolor nadmanganianu potasu znika, przekształcając się w brązowy osad dwutlenku manganu.