กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์

ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ของ โจนส์ เป็น ปฏิกิริยาอินทรีย์ สำหรับ การออกซิเดชัน ของ แอลกอฮอล์ ปฐมภูมิและทุติยภูมิ ให้เป็น กรดคาร์บอกซิลิก และ คีโตน ตามลำดับ ตั้งชื่อตามผู้ค้นพบคือ เซอร์...

ปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์

ปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์
ตั้งชื่อตาม อีวาร์ต โจนส์
ประเภทปฏิกิริยา ปฏิกิริยารีดอกซ์อินทรีย์
ตัวระบุ
พอร์ทัลเคมีอินทรีย์ โจนส์-ออกซิเดชัน
รหัสออนโทโลยี RSCหมายเลขรับ: 0000356

ปฏิกิริยาออกซิเดชันของ โจนส์ เป็นปฏิกิริยาอินทรีย์สำหรับการออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ ปฐมภูมิและทุติยภูมิ ให้เป็นกรดคาร์บอกซิลิกและคีโตนตามลำดับ ตั้งชื่อตามผู้ค้นพบคือเซอร์ อีวาร์ต โจนส์ปฏิกิริยานี้เป็นวิธีการแรกๆ สำหรับการออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ การใช้งานในเคมีอินทรีย์ได้ถูกแทนที่ด้วยรีเอเจนต์ที่เกี่ยวข้อง เช่น สารประกอบไพริดีนของโครเมียมไตรออกไซด์ (" รีเอเจนต์คอลลินส์ ") [ 1 ]

การออกซิเดชันของโจนส์
การออกซิเดชันของโจนส์

สารละลายโจนส์ (Jones reagent) เตรียมได้จากการละลาย โครเมียมไตรออกไซด์ในกรดซัลฟิวริก เจือจาง ในการออกซิเดชันแบบโจนส์ จะเติมสารละลายกรดนี้ลงใน สารละลาย อะซิโตนของสารตั้งต้น หรืออาจใช้โพแทสเซียมไดโครเมตแทนโครเมียมไตรออกไซด์ ก็ได้ ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและคาย ความร้อนสูง โดยทั่วไปจะได้ผลผลิตสูง สารละลายนี้สะดวกและราคาถูก อย่างไรก็ตาม สารประกอบ Cr(VI) เป็นสารก่อมะเร็ง ซึ่งทำให้การใช้วิธีนี้ไม่เหมาะสม

สัดส่วนทางเคมีและกลไก

รีเอเจนต์ของโจนส์จะเปลี่ยนแอลกอฮอล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิให้เป็นอัลดีไฮด์และคีโตนตามลำดับ ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา อัลดีไฮด์อาจถูกเปลี่ยนเป็นกรดคาร์บอกซิลิกได้ สำหรับการออกซิเดชันไปเป็นอัลดีไฮด์และคีโตน กรดโครมิกสองโมลจะออกซิไดซ์แอลกอฮอล์สามโมล:

2 HCrO 4 + 3 RR'C(OH)H + 8 H + + 4 H 2 O → 2 [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ + 3 RR'CO

ในการออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ปฐมภูมิไปเป็นกรดคาร์บอกซิลิก กรดโครมิก 4 โมลจะออกซิไดซ์แอลกอฮอล์ 3 โมล โดยมีอัลดีไฮด์เป็นสารตัวกลาง

4 HCrO 4 + 3 RCH 2 OH + 16 H + + 11 H 2 O → 4 [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ + 3 RCOOH

ผลิตภัณฑ์อนินทรีย์มีสีเขียว ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของสารประกอบเชิงซ้อนโครเมียม(III) อะควา[ 2 ]

เช่นเดียวกับการออกซิเดชันของแอลกอฮอล์โดยออกไซด์ของโลหะอื่นๆ ปฏิกิริยาจะดำเนินไปโดยการสร้างเอสเทอร์โครเมต ผสม : [ 3 ] [ 4 ]เอสเทอร์เหล่านี้มีสูตร CrO 3 (OCH 2 R)

CrO 3 (OH) - + RCH 2 OH → CrO 3 (OCH 2 R) - + H 2 O

เช่นเดียวกับเอสเทอร์ทั่วไป การก่อตัวของเอสเทอร์โครเมตนี้จะถูกเร่งโดยกรด เอสเทอร์เหล่านี้สามารถแยกได้เมื่อแอลกอฮอล์เป็นแบบตติยภูมิ เนื่องจากขาดไฮโดรเจนอัลฟาที่จะสูญเสียไปเพื่อสร้างคาร์บอนิล ตัวอย่างเช่น การใช้เทอร์ท -บิวทิลแอลกอฮอล์สามารถแยกเทอร์ท -บิวทิลโครเมต ((CH 3 ) 3 CO) 2 CrO 2 ) ซึ่งเป็นสารออกซิไดซ์ที่ดีได้[ 5 ]

สำหรับโครงสร้างที่มีไฮโดรเจนอัลฟาอยู่ติดกับออกซิเจน เอสเทอร์โครเมตจะสลายตัว ปล่อยผลิตภัณฑ์คาร์บอนิลและผลิตภัณฑ์ Cr(IV) ที่ไม่ชัดเจนออกมา:

CrO 3 (OCH 2 R) → CrO 2 OH + O=CHR

แอลกอฮอล์ดิวเทอเรต HOCD 2 R เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันช้ากว่าอนุพันธ์ที่ไม่มีดิวเทอเรตประมาณหกเท่าผลกระทบไอโซโทปจลนศาสตร์ ขนาดใหญ่นี้ แสดงให้เห็นว่าพันธะ C–H (หรือ C–D) แตกในขั้นตอนที่กำหนดอัตราการเกิดปฏิกิริยา

สัดส่วนปฏิกิริยาบ่งชี้ถึงสารประกอบ Cr(IV) "CrO 2 OH " ซึ่งเกิดการพอร์ชันเนชันกับกรดโครมิกเพื่อให้ได้ Cr(V) ออกไซด์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารออกซิไดซ์สำหรับแอลกอฮอล์ด้วย[ 6 ]

มีการเสนอว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลดีไฮด์จะเกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของ สารตัวกลางที่มีลักษณะคล้าย เฮมิอะซีทัลซึ่งเกิดขึ้นจากการเติมพันธะ O 3 CrO-H ข้ามพันธะ C=O

สารทำปฏิกิริยานี้แทบจะไม่ออกซิไดซ์พันธะไม่อิ่มตัว ในบางกรณี ขึ้นอยู่กับปัจจัยทางสเตอริโออิเล็กทรอนิกส์ที่แม่นยำมาก อาจเกิดการสร้างอีพอกไซด์ได้

ปฏิกิริยาและการประยุกต์ใช้ที่เป็นตัวอย่าง

ยังคงมีประโยชน์ใน การสังเคราะห์ สารอินทรีย์[ 2 ] [ 7 ] สามารถใช้ เทคนิคสเปกโทรสโกปีที่หลากหลาย รวมถึงสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดเพื่อตรวจสอบความคืบหน้าของปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์ ครั้งหนึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์เคยใช้ใน เครื่อง ตรวจ วัดลมหายใจ

กระบวนการ ออกซิเดชันแอลกอฮอล์หลักอื่นๆใช้รีเอเจนต์คอลลินส์รีเอเจนต์คอร์นฟอร์ธและPCCรีเอเจนต์เหล่านี้จำนวนมากแสดงถึงการปรับปรุงเหนือรีเอเจนต์โครเมียม(VI) ออร์แกนิก เช่น รีเอเจนต์โจนส์ ในแง่ของการเลือกสรรโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความเหมาะสมที่เพิ่มขึ้นของการออกซิเดชันแอลกอฮอล์ปฐมภูมิเป็นอัลดีไฮด์มากกว่ากรดคาร์บอกซิลิก[ 8 ]

อ้างอิงทางประวัติศาสตร์

  • Bowden, K.; Heilbron, IM; Jones, ER H (1946). "13. การวิจัยเกี่ยวกับสารประกอบอะเซทิลีน ตอนที่ 1 การเตรียมคีโตนอะเซทิลีนโดยการออกซิเดชันของคาร์บินอลและไกลคอลอะเซทิลีน" J. Chem. Soc. : 39. doi : 10.1039/jr9460000039 .
  • Heilbron, IM; Jones, ERH; Sondheimer, F (1949). "129. การวิจัยเกี่ยวกับสารประกอบอะเซทิลีน ตอนที่ 15 การออกซิเดชันของคาร์บินอลและไกลคอลอะเซทิลีนปฐมภูมิ". J. Chem. Soc. : 604. doi : 10.1039/jr9490000604 .
  • Bladon, P; Fabian, Joyce M.; Henbest, HB; Koch, HP; Wood, Geoffrey W. (1951). "532. การศึกษาในกลุ่มสเตอรอล ตอนที่ 52 การดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของศูนย์เอทิลีนไตรและเตตระซับสติทิวต์ในนิวเคลียส" J. Chem. Soc. : 2402. doi : 10.1039/jr9510002402 .
  • Jones, ER H (1953). "92. เคมีของไตรเทอร์พีน ตอนที่ XIII การศึกษาลักษณะเฉพาะเพิ่มเติมของกรดโพลีโพเรนิก A". J. Chem. Soc. : 457. doi : 10.1039/jr9530000457 .
  • Jones, ER H (1953). "520. เคมีของไตรเทอร์พีนและสารประกอบที่เกี่ยวข้อง ตอนที่ XVIII การอธิบายโครงสร้างของกรดโพลีโพเรนิก C". J. Chem. Soc. : 2548. doi : 10.1039/jr9530002548 .
  • Jones, ER H (1953). "599. เคมีของไตรเทอร์พีนและสารประกอบที่เกี่ยวข้อง ตอนที่ XIX หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างของกรดโพลีโพเรนิก A". J. Chem. Soc. : 3019. doi : 10.1039/jr9530003019 .
  • C. Djerassi , R. Engle และ A. Bowers (1956). "หมายเหตุ – การแปลงโดยตรงของสเตี ยรอยด์ Δ5-3β-แอลกอฮอล์เป็น Δ5- และ Δ4-3-คีโตน" J. Org. Chem . 21 (12): 1547– 1549. doi : 10.1021/jo01118a627
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Jones_oxidation&oldid=1328276924 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์

ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ของ โจนส์ เป็น ปฏิกิริยาอินทรีย์ สำหรับ การออกซิเดชัน ของ แอลกอฮอล์ ปฐมภูมิและทุติยภูมิ ให้เป็น กรดคาร์บอกซิลิก และ คีโตน ตามลำดับ ตั้งชื่อตามผู้ค้นพบคือ เซอร์...

สัดส่วนทางเคมีและกลไก

รีเอเจนต์ของโจนส์จะเปลี่ยนแอลกอฮอล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิให้เป็น อัลดีไฮด์ และคีโตนตามลำดับ ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา อัลดีไฮด์อาจถูกเปลี่ยนเป็นกรดคาร์บอกซิลิกได้ สำหรับการออกซิเดชันไปเป็นอัลดีไฮด์และคีโตน กรดโครมิกสองโมลจะออกซิไดซ์แอลกอฮอล์สามโมล:

ปฏิกิริยาและการประยุกต์ใช้ที่เป็นตัวอย่าง

ยังคงมีประโยชน์ใน การสังเคราะห์ สาร อินทรีย์ [ 2 ] [ 7 ] สามารถใช้ เทคนิคสเปกโทรสโกปีที่หลากหลาย รวมถึง สเปกโทรสโกปีอินฟราเรด เพื่อตรวจสอบความคืบหน้าของปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์ ครั้งหนึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของโจนส์เคยใช้ใน เครื่อง ตรวจ วัดลมหายใจ

กระบวนการที่เกี่ยวข้อง

กระบวนการ ออกซิเดชันแอลกอฮอล์ หลักอื่นๆใช้รีเอเจนต์คอลลินส์ รีเอเจนต์คอร์นฟอร์ธ และ PCC รีเอเจนต์เหล่านี้จำนวนมากแสดงถึงการปรับปรุงเหนือรีเอเจนต์โครเมียม(VI) ออร์แกนิก เช่น รีเอเจนต์โจนส์ ในแง่ของ การเลือกสรร...