【医学部編入】有機化学講義025「アルケンその6 アルケンの酸化」

 


こんにちは!

ぶっでぃです^^

今回のテーマは「アルケンの酸化」です。

※求電子付加反応ではありません。

アルケンの酸化では、

試剤の酸化力に応じて、酸化の進行度合いの異なる次の5段階の生成物が得られます。

  1. エポキシド生成
  2. 二重結合を構成する2つの炭素に対して、OH基が付加する(ジオール生成)
  3. 上記2つの炭素がカルボニル基を生成し、両者が分断される(アルデヒド・ケトン2分子生成)
  4. アルデヒドがさらに酸化され、カルボン酸が生成する
  5. オゾニド生成

※第5段階のオゾニドについては、非常に爆発性が高く危険なので、通常は単離しない(結晶化により単離可能ではある)

アルケンに対して酸化反応を起こすことができる試剤は数多くありますが、

医学部編入試験においては、次の「経路生成物の組み合わせ」を覚えておくとよいでしょう。

  • (動画中1)
    アルカリ性条件における過マンガン酸カリウム
    (KMnO4)によるジオール生成(第2段階)
  • (動画中2-1)
    酸性条件における過マンガン酸カリウム
    (KMnO4)によるケトンorカルボン酸2分子生成(第4段階)
  • (動画中2-2)
    オゾン
    処理におけるオゾニド生成(第5段階)を経て、
    スルフィドで還元してケトンorカルボン酸2分子生成(第4段階)
  • (動画中3)
    酸化オスミウム
    ジオール生成(第2段階)に引き続いて、
    HIO4ケトンorアルデヒド2分子生成(第3段階)
  • (動画中4)過酸化物で処理して、エポキシドを生成(第1段階)

動画中2-2として紹介している経路は、元となるアルケンの構造解析(とくにオレフィン結合の位置)を特定するのに非常に有用です。

※とはいっても、現代ではNMR解析により、このようなことをしなくても大部分の分子は構造がわかるのですが・・・

また、結合エネルギーが高い二重結合を分断できるという意味で、動画中2-2の経路は有用なのですが、

酸化力が強すぎて、最終的に二酸化炭素、カルボン酸までなってしまうのが難点です。

そこで、動画中3の経路で酸化することで、二重結合は分断しつつ、アルデヒドのまま得ることができます。

動画中4で紹介する過酸化物によるエポキシドの生成は、

それ自体のみならず、それに続く反応も重要(特に後に登場するSN2反応)なので、

しっかり押さえるようにしてください。

医学部編入試験でも重要です。

詳しくは動画をご覧ください^^


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