Las oxidaciones de alcoholes a aldehídos basadas en sulfonio resumen un grupo de reacciones orgánicas que transforman un alcohol primario en el aldehído correspondiente (y un alcohol secundario en la cetona correspondiente ). La oxidación selectiva de alcoholes a aldehídos requiere evitar la sobreoxidación al ácido carboxílico. Un enfoque popular son los métodos que proceden a través de especies intermedias de alcoxisulfonio ( RO−SMe+
2X- , p. ej. compuesto 6 ) como se detalla aquí. Dado que la mayoría de estos métodos emplean dimetilsulfóxido (DMSO) como oxidante y generan dimetilsulfuro , estos a menudo se resumen coloquialmente como oxidaciones DMSO. Conceptualmente, generar un aldehído y dimetilsulfuro a partir de un alcohol y DMSO requiere un agente deshidratante para la eliminación de H 2 O, idealmente un electrófilo que active simultáneamente el DMSO. Por el contrario, los métodos que generan el intermedio de sulfonio a partir de dimetilsulfuro no requieren un agente deshidratante. Estrechamente relacionadas están las oxidaciones mediadas por dimetilselóxido y por dimetilselenio. [1]
En comparación, los métodos basados en sulfonio son populares porque las reacciones son eficientes (altos rendimientos, comparativamente rápidos, sin sobreoxidación, pocas reacciones secundarias, resultados reproducibles), las condiciones de reacción son suaves (baja temperatura, sin ácidos o bases fuertes), las reacciones son operativamente simples (no se necesita equipo especializado o reactivos poco comunes y/o costosos, los subproductos a menudo se separan fácilmente, toleran el oxígeno y la humedad) y generalmente evitan los materiales de partida altamente tóxicos y la eliminación de desechos tóxicos. Sin embargo, las reacciones no son demasiado populares entre muchos estudiantes de química de pregrado en el laboratorio, ya que el subproducto común, el dimetilsulfuro, es un olor fuerte, que recuerda a los huevos ensuciados, que requiere una campana extractora de humos bien ventilada. Otros inconvenientes pueden incluir el exceso de base, la manipulación del agente deshidratante, la elección limitada de disolvente o las reacciones secundarias a temperatura elevada, por ejemplo, la transposición de Pummerer o la eliminación del intermediario de sulfonio a la especie reactiva H 2 C=(S+)-CH 3 que forma éteres metiltiometílicos con alcoholes. En consecuencia, esto significa que la actividad de oxidación no se puede ajustar a voluntad aumentando la temperatura de reacción, por ejemplo para forzar la oxidación de un alcohol no reactivo.
Las alternativas comunes a estos métodos basados en sulfonio son las oxidaciones con
Las oxidaciones de sulfonio se pueden clasificar en dos grupos: Los métodos descubiertos primero se basan en alcoholes activados como tosilatos de alquilo ( oxidación de Kornblum ) [2] o cloroformiatos de alquilo (de la reacción de alcoholes con fosgeno: Barton-Kornblum) [3] que reaccionan como electrófilos cuando se tratan con DMSO, liberando un grupo saliente oxigenado (por ejemplo, OTs− ). Sin embargo, el paso adicional para la preactivación del alcohol y las condiciones de reacción a veces duras para el desplazamiento nucleofílico resultaron menos convenientes. Por lo tanto, los métodos que generan sulfóxidos activados se han desarrollado más tarde. A continuación se muestra el sulfóxido activado generado durante la oxidación de Swern 4 reaccionando con un alcohol secundario 5 para formar especies de alcoxisulfonio 6 .
Estos sulfóxidos activados reaccionan como electrófilos cuando se tratan con un alcohol, expulsando un grupo saliente que podría funcionar simultáneamente como contraión para la especie de alcoxisulfonio ( RO−SMe).+
2) generado. Tras la desprotonación (generalmente asistida por una base suave como la trietilamina), la especie de alcoxisulfonio se descompone, produciendo el aldehído y el dimetilsulfuro. Esta última colección contiene oxidaciones populares como
y también incluye Albright-Goldman , Albright-Onodera (DMSO/P2O5 ) , TFAA /DMSO ( Swern) y Me2S / Cl2 . Recientemente, se ha propuesto SO2F2 para generar el sulfóxido activado a partir de DMSO. [ 4 ]