Otsonolyysi

Otsonolyysireaktio

Otsonolyysi on kemiallinen reaktio, jossa otsoni hajottaa alkeenin tai alkyynin hiili-hiilisidoksen ja muodostuu karbonyyliyhdiste. Reaktion tuote riippuu lähtöaineesta ja tuotteiden käsittelyolosuhteista.

Alkeenien otsonolyysi

Otsoni on elektrofiilinen 1,3-dipoli ja reagoi alkeenin hiili-hiilikaksoissidoksen kanssa. Otsonolyysin ensimmäinen vaihe on 1,3-dipolaarinen sykloadditio, jossa tuotteena muodostuu niin kutsuttu molotsonidi eli 1,2,3-trioksolaani. Tämä on erittäin epästabiili, koska happiatomien välinen sigmasidos on heikko. Välituote hajoaa käänteisellä sykloadditiolla, jolloin muodostuu karbonyyliyhdiste ja toinen 1,3-dipoli, jota kutsutaan karbonyylioksidiksi. Karbonyylioksidi reagoi karbonyyliyhdisteen kanssa 1,3-dipolaarisella sykloadditiolla muodostaen otsonidin eli 1,2,4-trioksolaanin. Otsonidi on hieman pysyvämpi kuin molotsonidi, mutta on kuitenkin helposti räjähtävä ja reaktion viimeisessä vaiheessa otsonidi hajotetaan. Muodostuva tuote riippuu hajotusolosuhteista. Jos käytetään vahvaa pelkistintä, kuten natriumborohydridiä, muodostuu kaksi alkoholia. Lievästi pelkistävissä olosuhteissa, kuten käytettäessä dimetyylisulfidia tai sinkkimetallia ja happoa muodostuu kaksi aldehydiä tai ketonia. Jos hajotus suoritetaan käyttämällä vetyperoksidia, muodostuu kaksi karboksyylihappoa.[1][2][3][4]

Syklisten alkeenien otsonolyysi johtaa tuotteisiin, joissa on kaksi karbonyyliryhmää. Erityisen käyttökelpoinen reaktio on syklohekseenijohdannaisille, jolloin muodostuu 1,6-dikarbonyyliyhdistetä, joiden synteesi muuten on hankalaa.[1][3]

Alkyynien otsonolyysi

Alkyynien otsonolyysissä tuotteena muodostuu joko diketoni tai karboksyylihappo. Karboksyylihappo muodostuu veden läsnä ollessa. Alkyynien otsonolyysin mekanismi ei ole täysin selvillä johtuen sen monimutkaisuudesta ja mahdollisesti räjähtävistä välituotteista.[3][4][5]

Lähteet

  1. ↑ a b Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren, Peter Wothers: Organic Chemistry, s. 938–939. Oxford University Press, 2008. ISBN 978-0-19-850346-0 (englanniksi)
  2. ↑ Otsonolyysi Etälukio. Opetushallitus. Arkistoitu 30.9.2008. Viitattu 31.3.2012.
  3. ↑ a b c Marye Anne Fox, James K. Whitesell: Organic chemistry, s. 502. Jones & Bartlett Publishers, 2004. ISBN 9780763735869 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 31.3.2012. (englanniksi)
  4. ↑ a b David R. Klein: Organic chemistry, s. 434, 477. John Wiley & Sons, 2011. ISBN 978-0-471-75614-9 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 31.3.2012. (englanniksi)
  5. ↑ Dieter Cremer, Ramon Crehuet & Josep Angdala: The Ozonolysis of AcetyleneA Quantum Chemical Investigation. Journal of American Chemical Society, 2001, 123. vsk, nro 25, s. 6127–6141. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 31.3.2012. (englanniksi)

Aiheesta muualla

Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.