人名反应 · 机理

臭氧化分解

臭氧化分解把碳–碳双键断裂为两个羰基。臭氧加成到 C=C 上(1,3-偶极环加成)生成初级臭氧化物,后者断裂为一个羰基化合物和一个羰基氧化物;二者重新结合成次级臭氧化物,再经还原(Me₂S、Zn/H₂O)得到醛和酮。

臭氧化分解机理:臭氧加成到 2-丁烯上(分子臭氧化物),其断裂为乙醛和羰基氧化物;二者重新结合成臭氧化物,Me₂S 将其还原为两分子乙醛和 DMSO。
臭氧化分解:总反应、每一步弯箭头机理及要点。点击即可在 MolDraw 中打开并编辑。

总反应

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

臭氧将 C=C 断裂为两个羰基(Criegee 机理)。

分步反应机理

  1. [3+2] 环加成。生成初级臭氧化物(分子臭氧化物)
  2. 逆 [3+2]。羰基化合物 + 羰基氧化物(Criegee 中间体)
  3. 重新结合。生成次级臭氧化物(1,2,4-三氧杂环戊烷)
  4. Me₂S 进攻。O–O 键断裂
  5. 第一分子醛。烷氧负离子重新形成 C=O
  6. 第二分子醛。DMSO 离去

每一步都逐个电子核对过:弯箭头所示的电子转移正好得到图中画出的结构。

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要点

  • 还原性后处理(Me₂S 或 Zn/AcOH)得到醛和酮。
  • 氧化性后处理(H₂O₂)把醛转化为羧酸。
  • 用 NaBH₄ 后处理得到醇。
  • 确定 C=C 键的位置:碎片可以显示双键原来的位置。

考试要点(JEE / NEET)

  • 利用产物确定 C=C 的位置:把两个 C=O 碳用双键连接起来即可。
  • 还原性后处理保留醛;氧化性后处理把醛变成酸。
  • 末端 =CH₂ 生成甲醛。
  • 环烯烃生成一个二羰基化合物。

常见问题

还原性后处理和氧化性后处理有什么区别?

还原性后处理(Zn/H₂O、Me₂S)得到醛和酮;氧化性后处理(H₂O₂)则把醛氧化为羧酸。

什么是臭氧化物?

羰基氧化物与羰基碎片重新结合形成的 1,2,4-三氧杂环戊烷;它具有爆炸性,不进行分离。

2-丁烯得到什么?

经还原性后处理得到两分子乙醛。

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