La oxidación de Jones es una reacción orgánica para la oxidación de alcoholes primarios y secundarios a ácidos carboxílicos y cetonas , respectivamente. Recibe su nombre en honor a su descubridor, Sir Ewart Jones . La reacción fue uno de los primeros métodos para la oxidación de alcoholes. Su uso ha disminuido debido al desarrollo de reactivos más suaves y selectivos, por ejemplo, el reactivo de Collins . [1]
El reactivo de Jones es una solución que se prepara disolviendo trióxido de cromo en ácido sulfúrico acuoso . Para efectuar una oxidación de Jones, esta mezcla ácida se añade a una solución de acetona del sustrato. Alternativamente, se puede utilizar dicromato de potasio en lugar de trióxido de cromo. La oxidación es muy rápida y bastante exotérmica . Los rendimientos suelen ser altos. El reactivo es conveniente y barato. Sin embargo, los compuestos de Cr(VI) son cancerígenos, lo que desalienta el uso de esta metodología.
El reactivo de Jones convertirá los alcoholes primarios y secundarios en aldehídos y cetonas, respectivamente. Según las condiciones de reacción, los aldehídos pueden convertirse en ácidos carboxílicos. Para las oxidaciones a aldehídos y cetonas, dos equivalentes de ácido crómico oxidan tres equivalentes del alcohol:
Para la oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos, 4 equivalentes de ácido crómico oxidan 3 equivalentes de alcohol. El aldehído es un intermediario.
Los productos inorgánicos son de color verde, característicos de los complejos acuosos de cromo (III) . [2]
Al igual que muchas otras oxidaciones de alcoholes por óxidos metálicos, la reacción procede a través de la formación de un éster de cromato mixto : [3] [4] Estos ésteres tienen la fórmula CrO 3 (OCH 2 R) −
Al igual que los ésteres convencionales, la formación de este éster de cromato se acelera por el ácido. Estos ésteres se pueden aislar cuando el alcohol es terciario porque carecen del hidrógeno α que se perdería para formar el carbonilo. Por ejemplo, utilizando alcohol terc -butílico , se puede aislar cromato de terc -butilo ((CH3 ) 3CO ) 2CrO2 ) , que es en sí mismo un buen oxidante. [ 5]
Para aquellas estructuras con hidrógeno alfa respecto al oxígeno, los ésteres de cromato se degradan, liberando el producto carbonílico y un producto Cr(IV) mal definido:
Los alcoholes deuterados HOCD 2 R se oxidan aproximadamente seis veces más lento que los derivados no deuterados. Este gran efecto isotópico cinético muestra que el enlace C–H (o C–D) se rompe en el paso determinante de la velocidad .
La estequiometría de la reacción implica la especie Cr(IV) "CrO 2 OH − ", que se combina con el ácido crómico para dar un óxido Cr(V), que también funciona como oxidante para el alcohol. [6]
Se propone que la oxidación de los aldehídos se realice mediante la formación de intermedios de tipo hemiacetal , que surgen de la adición del enlace O 3 CrO-H − a través del enlace C=O.
El reactivo rara vez oxida enlaces insaturados. En ciertos casos, dependiendo de factores estereoelectrónicos muy precisos, puede producirse la producción de epóxidos.
Sigue siendo útil en la síntesis orgánica . [2] [7] Se puede utilizar una variedad de técnicas espectroscópicas, incluida la espectroscopia infrarroja , para monitorear el progreso de una reacción de oxidación de Jones. En un momento, la oxidación de Jones se utilizó en alcoholímetros .
Los reactivos principales son el reactivo de Collins, el PDC y el PCC. Estos reactivos representan mejoras con respecto a los reactivos de cromo (VI) inorgánico, como el reactivo de Jones.