Окисление алкенов: син-дигидроксилирование перманганатом калия

Аналогично син-дигидроксилированию алкенов с тетраоксидом осмия, окисление алкенов перманганатом калия происходит по аналогичному механизму с образованием гликолей.

При обработке разбавленным раствором холодной, щелочной марганцовки алкены образуют циклический эфир, который при гидролизе дает цис-диол вместе с диоксидом марганца.

Первый этап механизма включает в себя синхронное добавление иона перманганата через двойную связь алкена с образованием циклического эфира манганата.

На втором этапе циклический эфир марганцовки гидролизуется водой в присутствии основания. Реакция протекает с сохранением стереохимии на вновь образованной углерод-кислородной связи с получением цис-диола в качестве конечного продукта.

Поскольку ион перманганата является сильным окислителем, он легко принимает электроны от алкена, что снижает степень окисления марганца с +7 до +4.

Марганцовка недорога и безопаснее в использовании по сравнению с тетраоксидом осмия. Однако, являясь сильным окислителем, он может в дальнейшем окислять диол до карбонильных соединений.

Таким образом, син-дигидроксилирование наиболее эффективно в мягких условиях с использованием холодного основного перманганата калия. Напротив, горячие основные условия окислительно расщепляют двойную углерод-углеродную связь с образованием кетонов или кислот в зависимости от различных заместителей на алкене.

Например, в условиях сильного окисления концевые алкены образуют углекислый газ, алкены с монозамещенными углем дают карбоновые кислоты, тогда как алкены с дизамещенными углеродами дают кетоны.

Окисление алкенов холодным основным раствором перманганата калия, также известным как реагент Байера, обеспечивает качественный тест на выявление наличия олефиновых двойных связей.

При добавлении в алкены глубокий фиолетовый цвет марганцовки исчезает, превращаясь в коричневый осадок диоксида марганца.