Una recopilación de las reacciones de oxidación y reducción de mayor importancia en la síntesis orgánica
El manejo de la reactividad de las moléculas orgánicas desde la perspectiva de los procesos de oxidación y reducción en síntesis orgánica, requiere del químico orgánico un dominio adecuado de los mismos, para encarar reacciones quimioselectivas o estereoespecíficas, que permitan desarrollar las reacciones requeridas, con los mayores rendimientos y la menor cantidad de formación de subproductos no requeridos.
En tal virtud, es muy necesario contar con una obra, que contenga las reacciones de oxidación y reducción debidamente probadas, que permitan aproximarse a los requerimientos de pureza y selectividad previstos en cada una de las etapas de una síntesis orgánica.
Las revistas científicas del área de química orgánica o más propiamente de síntesis orgánica, proporcionan una cantidad importante de estudios efectuados sobre el comportamiento de los agentes reductores y oxidantes, para una gama amplia de sustratos, de manera que lo que ayer se afirmaba, sobre la imposibilidad de transformar cierto grupo en presencia de otro, hoy es cada vez menos cierta.
En los últimos tiempos, muchas reacciones de oxidación y reducción se encaran a través del uso de catalizadores diversos, que pasan por la estructura de complejos tradicionales de metales como el Rh, Ir o Ru, así como la cada vez mayor incorporación de polímeros como soportes activos para disponer de hidrógenos en cantidades suficientes para lograr las transformaciones selectivas de muchos grupos funcionales.
Asimismo, es permanente el propósito de conseguir reactivos más amigables con el medio ambiente para ir sustituyendo aquellos oxidante y/o reductores tóxicos como los del Sn, Hg, etc por ejemplo, hoy sustituidos por una enorme variedad de silanos.
La bibliografía al respecto es bastante abundante y sólo el criterio profesional del químico orgánico sobre la viabilidad de los mismos, en base a posibilidades ciertas de disponibilidad de los mismos en un laboratorio de química apoyará la decisión de usar uno o varios de ellos, tanto en los diseños de síntesis como en la misma ejecución experimental.
En todo caso, se pone a disposición de estudiantes y profesionales químicos, la presente obra, que recopila una importante cantidad de reacciones de oxidación – reducción, para que la misma sirva de consulta y oriente los emprendimientos en síntesis orgánica.
Potosí, diciembre de 2011
"El valor, es el comienzo de la acción, pero la casualidad es la dueña del final ". Demócrito.
En general los conceptos precisos que se tienen de oxidación y reducción en la química inorgánica, son igualmente válidos en química orgánica, no obstante, los mismos no pueden trasladarse mecánicamente al campo de la química orgánica, debido a la naturaleza covalente y/o polar de los enlaces predominantes en esta última.
Sin embargo, se han desarrollado conceptos alternativos y/o complementarios adecuados a la química orgánica sobre la oxidación y la reducción, los cuales pueden resumirse en los siguientes términos:
Las reacciones que originan nuevos enlaces, generalmente con el hidrógeno o los metales, deben de entenderse y tomarse como reducciones.
La abstracción de hidrógeno de una molécula, para formar enlaces múltiples ó para producir nuevos enlaces entre el carbono y elementos más electronegativos que éste, tales como halógenos, oxígeno, nitrógeno y azufre, se toman como oxidaciones
Por otro lado, todas las reacciones de oxidación y reducción, debe sobreentenderse que se hallan comprendidas dentro de los grupos de reacción grandes, tales como: Adición, Sustitución, Eliminación, etc.
En general se puede afirmar que todos los agentes oxidantes aplicados en la química inorgánica, son también útiles en química orgánica, bajo condiciones adecuadas de control, para evitar la destrucción de la molécula. Los sistemas de oxidación más comunes, comprenden las siguientes alternativas:
Pirólisis catalítica
Reactivos basado en un metal: Reactivos de cromo, manganeso, estaño, Hierro, Rutenio y otros metales.
Reactivos basados en no metales: Dimetil sulfóxido (DMSO) activado, peróxidos y perácidos, oxígeno/ozono y otros.
Epoxidaciones
1.1. Formación de enlaces múltiples C-C.
Las reacciones de deshidrogenación se llevan a cabo haciendo pasar vapor del sustrato, que normalmente son alcanos, cicloalcanos, alquenos y ciclooalquenos, sobre el lecho caliente de un catalizador sólido específicamente preparado.
Los alcanos que contienen cadenas de seis o más átomos de carbono, sufren deshidrociclación, que los convierte en aromáticos. Un ejemplo es la producción comercial del tolueno.
1.2. Formación de enlaces C – O
Los compuestos orgánicos que contienen enlaces C – O, forman una serie continua con respecto al nivel de oxidación, como puede verse a continuación:
Oxidación de Hidrocarburos
Una oxidación completa de un compuesto orgánico, que sólo contiene C e H, es sinónimo de la combustión de dicho compuesto, y esto produce en todos los casos CO2 y H2O. La oxidación de los hidrocarburos en aire a bajas temperaturas, son difíciles de controlar, debido a que las mismas son reacciones de radicales libres, estas oxidaciones son selectivas en las posiciones adyacentes a los dobles enlaces. Algunos ejemplos útiles son los siguientes:
Por otro lado, la facilidad de oxidación de los anillos aromáticos varía considerablemente, en el caso de los arenos que contienen grupos alquílicos, los mismos son fáciles de ser oxidados a ácidos carboxílicos y si los grupos alquilo son ramificados, unidos al anillo bencénico, como el caso del cumeno, la oxidación con el oxígeno del aire forma fenoles y como subproducto acetona (Es muy frecuente el error de proponer como producto de oxidación del cumeno al ácido benzoico, lo cual es totalmente incorrecto). En el caso del t-butilbenceno, sencillamente no ocurre la oxidación del alquilo.
La facilidad de oxidación de los anillos aromáticos varía considerablemente, así, en condiciones drásticas el benceno se oxida a anhídrido maleico, mientras que uno de los anillos del naftaleno lo hace mucho más rápidamente y el antraceno se oxida con mucha facilidad a 9,10 – antraquinona.
Las cadenas laterales alquílicas en el benceno, pueden ser oxidadas por algunos reactivos específicos sin causar gran degradación del esqueleto carbonado.
Un ejemplo de este tipo de reacciones lo constituye la reacción de Etard, en la que un grupo metilo se oxida a aldehído con cloruro de cromilo.
El método más conveniente para la introducción de un grupo hidroxilo alcohólico en posición alfa en un núcleo aromático es el que utiliza la bromación de la cadena lateral seguido de hidrólisis básica.
La N–bromosuccinimida (NBS), puede generar desplazamientos de los dobles enlaces, generando preferentemente estructuras alílicas
Oxidación del enlace olefínico
Las reacciones de oxidación de dobles enlaces presentan importancia en síntesis y en reacciones de degradación. Las siguientes son las reacciones de mayor significación:
Hidroxilación. La hidroxilación olefínica, para formar un alcohol, presenta las siguientes alternativas:
Adición de H2SO4 e hidrólisis. Este método es uno de más clásicos, el ácido sulfúrico, no debe ser concentrado y tampoco muy diluído.
Oximercuración–Desmercuración. Los alquenos reaccionan con acetato mercúrico en una mezcla de tetrahidrofurano (THF) y agua, para producir compuestos hidroxialquilmercúricos.
Estos compuestos pueden reducirse a alcoholes tratándolos con borohidruro de sodio (NaBH4).
La oximercuración – desmercuración es altamente regioespecífica. La orientación neta de la adición del –OH del agua, se realiza de acuerdo con la regla de Markovnikov.
Si los alcoholes que se utilizan como sustratos son terciarios, el acetato de mercurio se sustituye por el trifluoroacetato mercúrico, Hg(OOCCF3)2.
Hidroboración – Oxidación. La adición de las especies OH- e H+ provenientes del agua, a un doble enlace, también se lleva a cabo en el laboratorio, mediante el uso de hidruro de boro (BH3)2, llamado comúnmente como DIBORANO.
Las reacciones de Hidroboración son regioespecíficas y el resultado neto de la Hidroboración-oxidación es una aparente adición anti-Markovnikov del agua al doble enlace, formando los alcoholes menos sustitutídos.
Hidroboración de Cicloolefinas. La hidroboración de cicloolefinas con altos rendimientos, se consigue utilizando el boro hidruro de cinc, Zn(BH4)2, para formar diversos productos, dependiendo del reactivo que se haga uso, en la segunda etapa del proceso. Aldrichimica Acta Vol. 31, Nº 1 1998.
Las aplicaciones sintéticas de esta reacción resultan ser muy útiles, como puede verse en los siguientes ejemplos:
Reacción de Prevost: Ag(PhCO2)2I2. Esta reacción permite acetilar uno de loa átomos de arbono que forma el doble enlace e hidroxilar el otro átomo de carbono, con una esterepquímica cis. Se utiliza I2 como catalizador
Hidroxilación con AlH3/TiCl4/O2. El hidruro de aluminio se utiliza junto al tetracloruro de titanio y oxígeno molecular, para hidroxilar las olefinas, en una reacción similar a la hidroboración.
Dihidroxilación. La dihidroxilación de los enlaces olefínicos, puede generar isómeros cis y trans–dihidroxilados.
Cis-dihidroxilación. Los métodos para obtener los isómeros cis, son los siguientes:
Permanganato de potasio neutro: KMnO4/H2O
producto cis
Tetróxido de Osmio: OsO4
El mecanismo de esta reacción propuesto, muestra la formación de un intermedio inestable que se transforma en el cis – diol respectivo:
Uso de óxido de amina terciaria como catalizador (NMO: N-Metilmorfolina-N-óxido) TL 1976, 1973.
Estereoselectividad de la reacción: |
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La cis-hidroxilación con OsO4, es favorecida o se produce preferentemente en los enlaces C = C, más ricos en electrones
Grupos que dirigen la dihidroxilación. La presencia de ciertos grupos, como los –OH, -CONHR, sulfóxidos, nitros y sulfoximinas, en cierto modo direccionan la posición espacial de los grupos –OH, que se adicionan al enlace olefínico. En general estos grupos, hacen que los -OH que se adicionan, lo hagan en el mismo plano que ellos se encuentran, originando de este modo un estereoisómero predecible. Chem. Rev. 1993, 93, 1307.
Efecto de los hidroxilo
Efecto de las amidas
Efecto de las sulfoximinas. Las sulfoximinas, se sobreponen a un grupo –OH existnte en la estructura y dirigen a los –OH que se adicionan a un plano distinto al que se encuentran.
Trans – Dihidroxilación
Peroxidación e hidrólisis. La trans – dihidroxilación ocurre en dos etapas, primero la olefina se oxida con un perácido, para formar un epóxido que luego es abierto por una simple hidrólisis ácida
Peroxidación y acidificación con HCOOH. Ls olefina puede sser epoxidada con peróxido de hidrogéno, que al ser tratada con ácido fórmico, genera un compuesto trans – dihidroxilado.
Oxidación de Wacker. El proceso industrial de obtención al acetaldehído a partir de la oxidación de etileno, empleando cloruro de paladio y cobre como catalizadores y oxígeno molecular como oxidante, es conocido como la oxidación de Wacker. La reacción ha sido ampliamente desarrollada para la oxidación de alquenos terminales para formar metil-cetonas. J. Smidt et al., Angew. Chem.. Int. Ed.. 1, 176 (1959).
Esta reacción se ha aplicado a los hidroxi – alfa, beta- insaturado ésteres y otros sustratos como los alquinos. Cuando la reacción se realiza a escala de laboratorio, la reacción es conocida como la oxidación de Wacker-Tsuji:
Una oxidación del tipo Wacker, ocurre cuando se oxida un alquino interno, para producir 1,2 – dicetonas, usando oxígeno molecular. W. REn, Y. Xia, S. J, Ji, Y. Zhang, X. Wan, J. Zhao. Org. Lett., 2009, 11, 1841 – 1844.
Esta reacción también permite una oxifuncionalización eficiente y conveniente de olefinas terminales como lo reportan. T. Mitsudome, T. Umetani, N. NOsaka, K. MOri, T. MIzugaki, K. Ebitani, K. Kaneda. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 481 -485.
Hidroformilación (Reacción oxo)
Las olefinas terminales, pueden ser oxidadas, con una mezcla de gases de CO/H2, sales de de Co(II) como catalizador y la apliación de presión a una temperatura un poco mayor a los 110ºC.
Escisión de enlaces olefínicos
Oxidación destructive
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Ozonólisis
Ruptura oxidativa de olefinas para producir cetonas y/o aldehídos
Escisión de dioles (ruptura del glicol)
Dos reactivos, ácido metaperiódico (o ácido periódico) y el tetraacetato de plomo rompen los 1,2 dioles suavemente para formar compuestos de carbonilo.El mecanismo de estas reacciones, no están del todo esclarecidos y continúan en discusión. Mientras unos proponen la formación de ésteres cíclicos como compuestos intermedios; otros proponen mecanismos heterolíticos no cíclicos.
Por otro lado estos reactivos se complementan, ya que el tetraacetato de plomo es soluble en disolventes orgánicos y el ácido periódico (o metaperiódico) lo es en agua.
Epoxidación. Los epóxidos son reactivos intermedios importantes en la síntesis orgánica, puesto que los mismos pueden ser abiertos con diversos nucleófilos, tanto en medio ácido por el lado del carbono con mayor impedimento estérico y en medio básico, por el carbono que presenta menor impedimento estérico. Originándose de este modo una gama amplia de sustratos.
Epoxidación de alquenos. Una reacción común de formación de epóxidos, comprende la reacción de un alqueno con cloro acuoso, seguido por el tratamiento con una base, otro procedimiento, consiste en poner en equilibrio un alqueno con el oxígeno del aire, catalizado por plata metálica.
La adición del oxígeno del perácido, tiene una geometría anti, por lo cual al hidrolizarse un epóxido se forman dioles anti.
Epoxidación electrofílica con Dimetildioxirano (DMDO). El DMDO es un oxidante fuertemente electrófilo. La oxidación ocurre en condiciones suaves con sustratos olefínicos ricos en electrones (nucleófilos). Se utiliza normalmente la acetona.como disolvente.
Epoxidación nucleofílica. Este tipo de epoxidación requiere de sustratos olefínicos conjugados con grupos atractores de electrones, que logran generar que el carbono beta (ß) al grupo atractor tenga una carga parcialmente positiva (electrófilo), que orienta la formación del epóxido.
Epoxidación de alcoholes alílicos. La epoxidación de Sharpless, presenta alta regioselectividad en los alcoholes alílicos y homoalílicos y no epoxida los dobles enlaces aislados y la epoxidación ocurre estéreo selectivamente respecto a la cantidad de alcohol.
El catalizador en la reacción puede ser cualquiera de los siguientes compuestos: VO(acac)2; Mo(CO)6; Ti(OiPr)4 y el oxidante puede ser una de los peroxiácidos siguientes: tBuOOH; PhC(CH3)2OOH. (Comprehensive Organic Synthesis 1991, vol 7, 389 – 438). También se puede revisar estas epoxidaciones en: Chem. Rev. 1989, 89, 431. Aldrichimica Acta 1979, 12, 63.
Un estudio comparativo de la acción de los catalizadores (Synthesis 1986, 89 Org. React. 1996, 48, 1-299), puede verse en el siguiente cuadro:
Otra variante de esta reacción se presenta con un nuevo sistema catalizador para la epoxidación asimétrica de alcoholes alílicos, la misma se ha desarrollado con alta enantioselectividad para olefinas Z. La carga de catalizador es cerca de 1 mol%, las temperaturas de reacción alrededor de 0 ° C ó a temperatura ambiente durante un tiempo más corto, se hace uso de una solución acuosa de terc-butilo hidroperóxido (TBHP) anhidro como oxidante aquiral. (W. Zhang, A. Basak, Y. Kosugi, Y. Hoshino, H. Yamamoto, Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 4389-4391).
Tabla No. 01. Resúmen de reacciones de epoxidación a partir de olefinas
(Tomado de Burkhard König, Institut für Organische)
Otras reacciones de epoxidación, toman en cuenta a los aldehidos y cetonas como sustratos, que reacción con iluros de azufre, para producir epóxidos. Igualmente la condensación de Darzens, forma epóxidos,
Apertura del anillo de epoxi-alcoholes:
Oxidación alílica con SeO2. Las olefinas que cuentan al menos con un grupo metileno del tipo alílico, pueden oxidarse al correspondiente alcohol alilíco con buenos rendimientos haciendo uso del SeO2.
El dirhodio (II) caprolactamato, cataliza efectivamente la oxidación alílica de una variedad de olefinas y enonas con terc-butilo como oxidante terminal. La reacción es totalmente selectiva, tolerante al aire y humedad, y se puede realizar con tan sólo el 0,1% en moles de catalizador en cuestión de minutos. (A. E. Lurain, A. Maestri, A. R. Kelli, P. J. Carroll, P. J. Walsh, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 13622-13623).
Oxidación de olefinas con tBuOOH y catalizadores. Utilizando el ligando Quinox y la TBHP acuosa, se produce una oxidación del tipo Wacker, que convierte eficientemente sustratos tradicionalmente difíciles, tales como alcoholes alílicos protegidos a los productos de oxidación correspondientes.
Los sustratos que son enantiomeros sufren una oxidación completa con la retención de configuración del enantiomero. (B. W. Michel, A. M. Camelio, C. N. Cornell, M. S. Sigman, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 6076-6077).
Oxidación de Alquinos
Hidratación de alquinos. Los alquinos terminales al ser hidratados, forman inicialmente un enol que es inestable en el medio de reacción y se tautomeriza inmediatamente a una cetona o aldehído, como producto principal.
Ocurre lo anteriormente señalado cuando se cataliza la hidratación con sales mercúricas en medio ácido y con el hidroborano Idiborano) en medio de un oxidante suave y una base, respectivamente.
Reacciones de ruptura de alquinos
Reacciones de alquinos con peroxidisulfato de amonio. La oxidación de alquinos con persulfato de amonio y diseleniuro de difenilo como catalizador en un medio acuoso conduce a los derivados 1,2-dicarbonílicos o semiacetales a partir de alquinos terminales. (S. Santoro, B. Battistelli, B. Gjoka, C.-w. S. Si, L. Testaferri, M. Tiecco, C. Santi, Synlett, 2010, 1402-1406).
Carbometalación/oxigenación. Los enoles estereodefinidos, derivados de los aldehídos, son preparados a partir de alquinos terminales a través de la acción del Cp2ZrCl2 catalizado por metilaluminato y la oxigenación posterior con las especies peroxizinc electrofílica y anhidridos carboxílicos. El proceso de carbometalación /oxigenación, tolera alcoholes libres y heterociclos protegidos, olefinas y nitrilos. (J. R. DeBergh, K. M. Spivey, J. M. Ready, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 7828-7829).
1.3. Oxidación de Alcoholes
1.3.1. Oxidación de alcoholes primarios y secundarios.
1.3.1.1. Oxidación con reactivos de cromo. La abstracción por oxidación de los átomos de hidrógeno alfa en los alcoholes primarios y secundarios, puede realizarse con variados reactivos de cromo, los cuales dependen del solvente y el pH del medio de reacción.
En los procedimientos de laboratorio se usa frecuentemente el ácido crómico, como por ejemplo en el método de Oppenauer, en el que un exceso de una cetona barata se equilibra con un alcohol secundario.
Reactivo de Jones
Oxidación de Collins ( CrO3. 2 piridina) TL 1969, 3363
Los alcoholes 1º y 2º son oxidados a aldehídos y cetonas, respectivamente, en soluciones no acuosas (CH2Cl2) sin sobre oxidación.
El reactivo de Collins puede ser preparado y aislado o generado in situ. El aislamiento de los reactivos a menudo conduce a mejores rendimientos.
Útiles para la oxidación de compuestos sensibles al H+
Debe utilizarse un gran exceso del reactivo
Clorocromato de Piridinio (PCC, Oxidación de Corey – Suggs). TL 1975 2647 Synthesis 1982, 245 (review)
( El reactivo puede ser usado en cantidades estequiométricas w / sustrato.
( El PCC se alimenta ligeramente ácido, pero puede ser amortiguada w / NaOAc
(Clorocromato de piridin-p-dietilamina: La reacción es específica para la oxidación de alcoholes bencílicos, aún existiendo otros grupos OH en la molécula, los mismo no son atacados si están presentes –OH bencílicos.
Dicromato de Piridinio. (PDC, Oxidación de Corey – Schmidt). TL 1979, 399.
1.3.1.2. Oxidación con reactivos de Manganeso
Permanganato de Potasio, KMNO4/18-Crown-6 (benceno púrpura)
Permanganato de sodio, (NaMnO4) TL 1981, 1655
( Reacción heterogénea en benceno
( Los alcoholes 1º son oxidados a ácidos
( Los alcoholes 2º son oxidados a cetonas
( Los múltiples enlaces no son oxidados
Permanganato de Bario (Ba(MnO4)2), TL 1978, 839
( Oxidación de 1º y 2º alcoholes a aldehídos y cetonas. NO hay sobreoxidación
( Los múltiples enlaces no son oxidados
( Similar en reactividad al MnO2.
Dióxido de Manganeso, (MnO2) Review: Synthesis 1976, 65, 133
1.3.1.3. Oxidación con reactivos de Ruthenio
Tetróxido de Ruthenio (RuO4)
( Efectivo para la conversión de alcoholes 1º a RCOOH y alcoholes 2º a cetonas
( Oxida enlaces múltiples y 1, 2-dioles
Ph3P)4RuO2Cl3, RuO2(bipy)Cl2.
Oxida una amplia gama de alcoholes 1 º y 2 º a aldehídos y cetonas sin oxidación de enlaces múltiples.
Tetra- n – propilamonio Perrutenato (TPAP, nPr4N+RuO4- )
Aldrichimica Acta 1990, 23, 13 Synthesis 1994, 639
( Oxidación suave de alcoholes a cetonas y aldehídos, sin sobreoxidación
(Ba [Ru(OH)2O3]
( Oxida sólo los alcoholes más reactivos (bencílico y alílico)
(Ph3P)3RuCl2 + Me3SiO-OSiMe3
( Oxidación de alcoholes bencílico y alílico TL 1983, 24, 2185
1.3.1.4. Oxidación con reactivos de Paladio. La oxidación de alcoholes secundarios (deshidrogenación) con carbonatos de alilo y catalizada por Pd (0), es un buen método de laboratorio para formar cetonas impedidas. (Oxidación de Tsuji)
1.3.1.5. Oxidación con reactivos de plata
El procedimiento normal para la conversión de alcoholes a cetonas y aldehídos en la industria, es la deshidrogenación catalítica. El oxígeno atmosférico convierte los alcoholes primarios en ácidos y los secundarios en cetonas. La reacción es muy lenta, a menos que se añadan radicales libres como iniciadores.
1.3.2. Oxidación de alcoholes terciarios
Para la oxidación de los alcoholes terciaros se requieren condiciones drásticas, ya que implica la ruptura del enlace C–C. Los productos que resultan al reemplazar por oxidación todos los átomos de hidrógeno adicionados a los átomos de carbono son ácidos ó cetonas.
En estas roturas degradativas se usan frecuentemente las soluciones calientes de trióxido crómico, que es la etapa clave del método Barbier–Wieland, para la degradación escalonada de ácidos carboxílicos. Se han efectuado algunas aplicaciones de este método en síntesis.
Ejemplo:
1.3.3. Otros agentes oxidantes de alcoholes
DMSO activado. Synthesis 1981, 165; 1990, 857 Organic Reactions 1990, 39, 297
Oxidación de alcoholes 1º y 2º, con DMSO. La oxidación de alcoholes por dimetilsulfóxido (DMSO), permite la conversión de alcoholes 1 º y 2 º a aldehídos y cetonas respectivamente. Una fuente de oxígeno que ha demostrado ser eficaz para la oxidación de alcoholes es el DMSO. Debido a la naturaleza exotérmica de la reacción, por lo general funcionan a -50 º C o inferior. Los co-solventes tales como cloruro de metileno o THF son necesarios, puesto que el DMSO puro se se congela a 18 º.
En algunos casos se añade trietilamina para proporcionar una base adicional. Se debe tomar en cuenta que este procedimiento de oxidación es muy suave y tolera una gran variedad de otros grupos funcionales, incluidos los que tienen el nitrógeno oxidable y átomos de azufre.
Oxidación de Swern. (El anhídrido trifluoroacético puede ser utilizado como agente activador del DMSO).
Oxidación de Moffatt (DMSO/DCC), JACS 1965, 87, 5661, 5670
Oxidación con SO3/piridina. JACS 1967, 89, 5505
Oxida selectivamente los alcoholes menos impedidos
Oxidación de Corey-Kim (DMS/NCS), JACS 1972, 94, 7586
Oxidación de Mukayama, BCSJ 1977, 50, 2773
Oxidación de Dess-Martín (DMP), JOC 1983, 48, 4155 JACS 1992, 113, 7277
El Dess-Martin periodinane es un reactivo químico utilizado para oxidar alcoholes primarios a aldehídos y alcoholes secundarios a cetonas. El periodinane tiene varias ventajas sobre los oxidantes de cromo y DMSO, debido a que se trabaja en condiciones más suaves (temperatura ambiente, pH neutro), presenta menor tiempo de reacción y tiene rendimientos más altos. Por otro lado presenta tolerancia de grupos funcionales sensibles, y posee una larga vida útil.
Oxidación de Parikh – Doering
Oxidación de Oppenauer. Synthesis 1994, 1007 Organic reactions 1951, 6, 207
Oxidación de alcoholes primarios con formación de nitrilos
Oxidación con NH4HCO3/(Bu4N)2S2O8/Ni. La oxidación de alcoholes primarios catalizada por superficies de níquel con peroxidisulfato tetrabutilamonio en presencia de carbonato ácido de amonio en condiciones básicas acuosas, permite acceder a diversos nitrilos alifáticos, aromáticos y heterocíclicos, con excelentes rendimientos y alta pureza.
F.-E. Chen, Y.-Y. Li, Xu M., H.-Q. Jia, Síntesis, 2002, 1804-1806.
Oxidación con TCBDA/NH3, H2O. Los alcoholes primarios disueltos en solución acuosa de amoníaco, pueden transformarse exitosamente en nitrilos por oxidación con el oxidante, N', N'-tetraclorobenceno-1,3-disulfonamida (TCBDA).
Oxidación con DIH/NH3, H2O. Varios alcoholes primarios, y las aminas primarias, secundarias y terciarias se convirtieron de manera eficiente en los nitrilos correspondientes con buenos rendimientos por oxidación con 1,3-diyodo-5,5-dimetil (DIH) en solución acuosa de amoniaco a 60 ° C.
S. Iida, Togo H., Synlett, 2007, 407-410.
Oxidación con Perruthenato de tetrapropilamonio (TPAP o TPAPR).
El Tetróxido de rutenio solo, es un oxidante muy agresivo, pero su derivado TPAP es un agente oxidante para la conversión de alcoholes a aldehídos y también puede ser utilizado para oxidar los alcoholes primarios hasta llegar al ácido carboxílico a través de un catalizador.
El mecanismo funciona mediante una oxidación normal del alcohol para el aldehído seguido de hidratación, y una oxidación final.La oxidación genera el agua que se pueden eliminar mediante la adición de tamices moleculares.
El TPAP es caro, pero se puede utilizar en cantidades catalíticas. El ciclo catalítico se mantiene mediante la adición de una cantidad estequiométrica de una co-oxidante tal como N-metilmorfolina N-óxido o el oxígeno molecular.
Oxidación de éteres..
La oxidación de éteres a ésteres, es una reacción que ofrece muchas posibilidades para la modificación de la funcionalidad de compuestos de cadena abierta o sistemas cíclicos.
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