第一节 炔键的氧化断裂反应
乙炔在强氧化剂如高锰酸钾作用下,三键氧化断裂生成二氧化碳,端基炔氧化后生成二氧化碳和减少一个碳原子的羧酸,非端基炔氧化后生成两分子的羧酸。这是炔烃的鉴别反应之一 (使高锰酸钾紫色褪去)。可以根据氧化产物推测炔烃的结构。
炔类化合物的强氧化剂氧化是制备羧酸的方法之一。可用的氧化剂很多,除了高锰酸钾外,重铬酸钾、硝酸等也可以将三键氧化。根据分子结构的差异,可以选用不同的氧化剂。
在RuCl3催化下,炔类化合物可以被高碘酸 [IO(OH)5] 氧化生成相应的羧酸。使用高碘酸比使用高碘酸钠要好,因为高碘酸钠 (NaIO4) 和其还原产物碘酸钠 (NaIO3) 的水溶性差,而高碘酸和其还原产物碘酸 (HIO3) 都是水溶性的。
炔烃化合物经臭氧氧化而后水解,生成小分子的羧酸。
二苯基乙炔基甲醇经臭氧氧化生成二苯羟乙酸,是胃病治疗药贝那替秦 (Benactyzine) 和奥芬溴铵 (Oxyphenonium) 等的中间体。
二苯羟乙酸(Benzllic acid),C14H12O3,228.25。白色结晶。mp 148~149℃。
制法 Silbert S, Foglia T A.Angew Chem,1985,57:1404.
于安有搅拌器、温度计、回流冷凝器、通气导管 (伸入液面以下) 的反应瓶中,加入1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇 (2) 1.50g (0.0072mol),氯仿50mL,冰浴冷却,搅拌下慢慢通入含臭氧的氧气 (30mg臭氧/L),控制通入速度30L/h,约通入30min。反应液用5%的碳酸氢钠溶液提取,盐酸酸化,再用乙醚提取。乙醚层用无水硫酸镁干燥,过滤,蒸出乙醚。剩余物用热水重结晶,得化合物 (1) 1.2g,收率73%,mp 148~149℃。
臭氧氧化炔烃的反应过程如下:
炔烃与臭氧发生反应,生成臭氧化物,后者水解生成α-二酮和过氧化氢,随后过氧化氢将α-二酮氧化成羧酸。此反应可根据产物羧酸的结构测定原来分子中三键的位置。
当分子中同时含有双键和三键时,用臭氧氧化时双键更容易被氧化,例如化合物 (1) 的合成: