Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education Library
Organic Chemistry II

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

 

Ozonolyse von Alkenen

Article

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Ozonolyse ist die Oxidation der ungesättigten Bindungen in organische Verbindungen durch Ozon.

Ozonolyse wird am häufigsten verwendet, um Spalten Alkenen um zwei Carbonyl-Produkte zu erhalten. Ozon reagiert auch mit Alkinen und Hydrazonen. Ozonolyse wird in der organischen Chemie Forschung, besonders Naturprodukt Synthese und in der industriellen Synthese von Pharmazeutika verwendet.

Dieses Video wird zeigen das Verfahren für die Ozonolyse von Alkenen und einige Anwendungen der Ozonolyse Chemie einführen.

Ozonolyse von einem Alken beginnt mit Cycloaddition von Ozon über die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, instabiles Zwischenprodukt namens ein Molozonidezu bilden. Die Molozonide distanziert sich dann in einer Carbonyl-Oxid und eine Carbonylgruppe. Diese Fragmente neu anordnen, um die Carbonyl-Sauerstoff vom Carbonyl-Oxid Sauerstoffatome zu verschieben. Die Fragmente rekombinieren dann durch Cycloaddition in eine stabilere Ozonide, in denen die Carbonyl-Sauerstoff an die Kohlenstoffatome gebunden ist.

Die Ozonide ist aufgearbeitet , um den Ring in die Carbonyl-Produkte zu Spalten. Wenn beide Substituenten auf einer Seite CO2-Gruppen sind, entsteht ein Keton unabhängig von den Bedingungen der Aufarbeitung. Angesichts einer Wasserstoff-Substituent, wird oxidativer Aufarbeitung mit einem Wasserstoffperoxid eine Carbonsäure produzieren. Reduktive Aufarbeitung mit Zink in Essigsäure oder Dimethyl Sulfid wird ein Aldehyd produzieren.

Alken Ozonolyse erfolgt in der Regel in der Gegenwart ein Indikator Reaktion verfolgen. Ein Indikator ist eine Verbindung mit eine andere visuelle Darstellung in verschiedenen Phasen der Reaktion. Beispielsweise ändern Ozonolyse des Indikators, den Sudan III ergibt sich eine Farbe aus leuchtend rot bis blau oder violett. Alkenen unterziehen Ozonolyse schneller als Sudan III, so dass die Farbe zu ändern bedeutet, dass die Alken Ozonolyse Reaktion abgeschlossen hat.

Nun, da Sie die Prinzipien der Ozonolyse von Alkenen verstehen, gehen Sie wir durch ein Verfahren für die Ozonolyse von Ligninsulfonsäure in eine der bahnbrechenden Reaktionen für kommerzielle Vanillin-Synthese.

Um den Vorgang zu starten, kombinieren Sie 200 mg Ligninsulfonsäure, 15 mL Methanol und etwa 2 mg des Indikators Sudan III in einem 3-necked Rundboden-Kolben ausgestattet mit Stir Bar.

Sichern Sie die Flasche in einer Dampfhaube über eine Platte rühren. Sicherzustellen Sie, dass der Ozon-Generator ausgeschaltet ist, und schließen Sie dann den Kolben an den Generator und ein Öl-Wäscher.

Schalten Sie die mitreißende Motor um die Lösung zu mischen. Stellen Sie sicher, dass die rote Anzeige der Reaktionsmischung gleichmäßig verteilt ist. Dann bereiten Sie ein kühlendes Bad von Trockeneis in Aceton.

Starten Sie die Sauerstoffzufuhr über den Ozongenerator. Legen Sie das kühlende Bad auf einen Labor-Buben und erhöhen Sie das Bad, das Reaktionsgemisch zu kühlen. Sobald die Mischung abgekühlt ist, beginnen Sie die Ozon-Generator.

Das Reaktionsgemisch zu überwachen, wie es rührt, bis die Mischung blau bis violett in Erscheinung. Schalten Sie die Ozon-Generator, und bereinigen Sie das Reaktionsgemisch mit zweiatomiges Sauerstoff für 5 min.

Sobald die Reinigung abgeschlossen ist, schalten Sie die Sauerstoffzufuhr und senken Sie kühlende Bad heraus unter den Kolben zu. Fügen Sie zunächst die reduktive Aufarbeitung 0,2 mL Dimethyl Sulfide in den Kolben. Lassen Sie die Mischung auf Raumtemperatur unter ständigem Rühren 1 h.

Dann entfernen Sie überschüssiges Lösungsmittel mit einem Drehverdampfer. Sobald dies erledigt ist, lösen sich die Rückstände in 10 mL 10 % Ethylacetat in Hexanes.

Verbinden Sie ein Vakuumfiltration Fläschchen mit einer Vakuumleitung. Sichern Sie einen Büchner-Trichter in die Flasche zu und laden Sie den Trichter mit Silica-Gel.

Reinigen Sie die Produkt-Gemisch durch Vakuumfiltration. Waschen Sie das Produkt durch die Silica-Gel mit zwei Portionen 10 % Ethylacetat in Hexanes.

Übertragen Sie das Filtrat auf eine Runde Talsohle Kolben. Wieder entfernen des Lösungsmittels mit Drehverdampfer, Vanillin als gelbe bis weiße kristalline Nadeln zu erhalten.

Berechnen Sie die Prozent Ausbeute, den Schmelzpunkt zu bestimmen und erhalten eine Protonen-NMR-Spektrum des Produkts.

Vanillin ist als ein weißer kristalliner Feststoff erhalten. Der Schmelzpunkt in der Literatur ist 81 bis 83 Grad. Protonen-NMR-Spektren können zu früheren Literatur Berichten verglichen werden.

Ozonolyse ist weit verbreitet in der Chemie und Biologie. Schauen wir uns ein paar Beispiele.

Ozonolyse ist ein Schritt von vielen industriellen Synthese von Pharmazeutika. Beispielsweise sind die Antibiotika Ceftibuten und Medikament aus einer gemeinsamen Zwischenprodukt Zugriff durch Ozonolyse von einem terminal Alken, ein Keton hergestellt. Das Zwischenprodukt Keton Produkt kann mit einem Enol Form interconvert. Die Enol-hydroxy-Gruppe durchläuft dann verschiedene Reaktionen in den verbleibenden Schritten gegen die zwei Antibiotika.

Ozonolyse kann der letzte Schritt einer Technik für Stereoselectively Alkylantien des alpha Kohlenstoffs der Aldehyde und Ketone. In dieser Reaktion steuert ein Pyrrolidine Reagenz der Stereoselektivität der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung-Bildung durch die Bildung einer sterisch sperrige Hydrazone. Nach Alkylierung von alpha Kohlenstoff kann der Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung von der Hydrazone durch Ozonolyse, Keton oder Aldehyd nach reduktiver Aufarbeitung zu regenerieren abgespalten.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Ozonolyse beobachtet.

Read Article

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter