اکسیداسیون سوئن چیست؟ با این واکنش چه کاری می توانید انجام دهید؟ مکانیسم اکسیداسیون سورن چیست؟ چگونه این واکنش را در آزمایشگاه اجرا می کنید و مرتبط ترین ویژگی های عملی آنها چیست؟ اینها برخی از سوالاتی است که من به عنوان فردی که بارها این واکنش را در آزمایشگاه انجام داده ام، در این راهنما سعی خواهم کرد به آنها پاسخ دهم.

اکسیداسیون سوئن چیست؟

اکسیداسیون سوئن اکسیداسیون یک الکل اولیه یا ثانویه به یک آلدهید یا کتون است که به ترتیب با ترکیب اگزالیل کلرید و دی متیل سولفوکسید و به دنبال آن تری اتیلامین انجام می شود.

کشف و برنامه های کاربردی

اکسیداسیون سورن برای اولین بار توسط دانیل سورن و کانجی اومورا در سال 1978 کشف شد. از این نقطه، این روش به یکی از پرکاربردترین استراتژی‌ها برای اکسید کردن الکل‌های ثانویه و اولیه به ترتیب به کتون‌ها یا آلدئیدها تبدیل شد.

در این واکنش، دی متیل سولفوکسید (DMSO) به عنوان عامل اکسید کننده موثر عمل می کند و در نتیجه به دی متیل سولفید (DMS) کاهش می یابد. با این حال، DMSO به خودی خود به اندازه کافی واکنش پذیر نیست تا در این فرآیند ردوکس شرکت کند، باید توسط اگزالیل کلرید، (CO)2Cl2 فعال شود. این منجر به تشکیل یک ترکیب اضافی می شود که می تواند توسط یک باز (به طور کلی تری اتیل آمین)، پس از آزاد شدن CO، CO2، و دی متیل سولفید (SMe2) به کتون یا آلدئید مربوطه تبدیل شود، از طریق یک مکانیسم زیبا که باید بدانید. هر دانشجوی شیمی آلی

این واکنش دارای ویژگی های متمایزی است که آن را در بین شیمیدانان مصنوعی بسیار محبوب می کند.

مزایا و معایب

یکی از بهترین ویژگی های این روش اکسیداسیون این است که آلدئیدها را بیشتر به اسیدهای کربوکسیلیک اکسید نمی کند، بنابراین می توان به اکسیداسیون 2 الکترونی الکل های اولیه دست یافت. این اغلب در مورد اکسیداسیون های مبتنی بر فلز مانند استفاده از پرمنگنات پتاسیم صدق نمی کند. جایگزین های دیگری که در آلدهیدها متوقف می شوند، مانند DMP، معمولاً بسیار گران تر از معرف های ساده مورد نیاز برای Swern هستند.

 

این واکنش اغلب در دماهای بسیار پایین به آرامی ادامه می یابد. روش معمول در دمای -78 درجه سانتیگراد اجرا می شود، به این معنی که شرایط واکنش بسیار ملایم است، این معمولا منجر به روش های بسیار انتخابی می شود که معمولاً به سایر گروه های عملکردی مولکول های پیچیده آسیب نمی رساند. از طرف دیگر، این می تواند یک ناراحتی کوچک نیز در نظر گرفته شود، زیرا مستلزم راه اندازی یک حمام یخ خشک استون (-78 درجه سانتیگراد) یا استفاده از یک ابزار سرمایش است.

این واکنش مضرات زیادی ندارد، همانطور که نشان می دهد چگونه در آزمون زمان مقاومت کرده است، اما ویژگی بیشتر در محصولات جانبی است: دی متیل سولفید یک گاز بدبو است! مطمئن شوید که واکنش را در بخاری با تهویه خوب اجرا کنید.

مکانیسم اکسیداسیون سوئن

مکانیسم این اکسیداسیون با فعال شدن اکسیدان (DMSO) توسط اگزالیل کلرید شروع می شود. این یک ترکیب اضافی پس از آزاد شدن یک آنیون کلرید ایجاد می کند. این آنیون کلرید سپس به عنوان هسته دوست نسبت به اتم گوگرد الکتروفیل عمل می کند که باعث فروپاشی میانی می شود. این منجر به آزاد شدن یک مولکول CO2 و یک مولکول CO می شود. این منجر به تشکیل Me2Cl2S و عامل اکسید کننده بسیار فعال می شود.

این واسطه Me2Cl2S می تواند با الکل های اولیه و ثانویه واکنش دهد و ترکیب اضافی را که در زیر نشان داده شده است ایجاد کند. سپس، این ترکیب اضافی را می توان توسط یک باز آلی (تری اتیل آمین) برای تولید یلید گوگرد، پس از آزاد شدن کلرید تری اتیل آمونیوم، پروتونه کرد.

در نهایت، این واسطه ایلید از طریق یک حالت گذار حلقوی 5 عضوی تکامل می‌یابد تا دی متیل سولفید (DMS) و محصول اکسید شده (یک آلدئید یا کتون) آزاد شود.

چگونه یک اکسیداسیون سورن را در آزمایشگاه اجرا می کنید؟

به عنوان فردی که خودم بارها این اکسیداسیون را در محل کار اجرا کرده ام، در اینجا یک تصویر کلی از روش عملی این واکنش آورده شده است.

در نهایت می‌توانید در صورت نیاز با کروماتوگرافی ستونی فلش، محصول را بیشتر خالص کنید و همه چیز تمام است.