人名反應 · 反應機構

臭氧分解

臭氧分解把碳–碳雙鍵切斷成兩個羰基。臭氧加成到 C=C 上(1,3-偶極環加成)生成初級臭氧化物,它分裂成羰基化合物與羰基氧化物;兩者再重新結合成次級臭氧化物,經還原(Me₂S、Zn/H₂O)得到醛與酮。

臭氧分解機構:臭氧加成到 2-丁烯上(初級臭氧化物),分裂成乙醛與羰基氧化物;兩者重新結合成臭氧化物,再被 Me₂S 還原成兩分子乙醛與 DMSO。
臭氧分解:總反應、每一步彎箭頭與重點。點一下即可在 MolDraw 中開啟並編輯。

總反應

CH₃CH=CHCH₃ →(1. O₃,−78 °C;2. Me₂S 或 Zn/H₂O)2 CH₃CHO

臭氧將 C=C 斷裂成兩個羰基(Criegee 機構)。

逐步反應機構

  1. [3+2] 環加成。生成初級臭氧化物(molozonide)
  2. 逆 [3+2]。羰基化合物 + 羰基氧化物(Criegee 中間體)
  3. 重新結合。生成次級臭氧化物(1,2,4-三氧雜環戊烷)
  4. Me₂S 進攻。O–O 鍵斷裂
  5. 第一分子醛。烷氧離子重新形成 C=O
  6. 第二分子醛。DMSO 離去

每一步都逐一核對電子:彎箭頭恰好得到圖中所畫的結構。

開啟並編輯此反應機構

重點

  • 還原性後處理(Me₂S 或 Zn/AcOH)得到醛與酮。
  • 氧化性後處理(H₂O₂)把醛轉變成羧酸。
  • 以 NaBH₄ 後處理則得到醇。
  • 定位 C=C 鍵:由斷裂片段可看出雙鍵原本的位置。

JEE 與 NEET 考試重點

  • 利用產物定位 C=C:把兩個 C=O 碳以雙鍵相連即可。
  • 還原性後處理保留醛;氧化性後處理則把醛轉變成酸。
  • 末端的 =CH₂ 會生成甲醛。
  • 環狀烯類會生成一個二羰基化合物。

常見問題

還原性與氧化性後處理有什麼不同?

還原性(Zn/H₂O、Me₂S)得到醛與酮;氧化性(H₂O₂)會把醛氧化成羧酸。

什麼是臭氧化物?

羰基氧化物與羰基片段重新結合所形成的 1,2,4-三氧雜環戊烷;它具爆炸性,不會被分離出來。

2-丁烯會得到什麼?

經還原性後處理得到兩分子乙醛。

在 MolDraw 中繪製

上方按鈕會把完整圖示(總反應、編號的反應機構與重點)以一般可編輯結構開啟。你可以更換取代基、替原子重新上色,或匯出 PNG、SVG 或 chemfig 程式碼用於筆記與投影片。同一張圖也收錄在「Templates」面板的「Name reactions」中。