斯维恩氧化反应

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介绍

氧化反应指的是一种化学反应，当物质趋向于与氧元素靠近时就会发生。然而，当存在氧以外的氧化剂时，反应也会发生。氧化的结果是合成各种有机化合物。此外，这种反应会导致形成各种新的官能团，并倾向于改变预先存在的结构。

什么是斯维恩氧化反应？

斯维恩氧化反应指的是一种重要的氧化过程，它倾向于避免使用各种金属，例如铬。该反应在温和条件下进行，与其他氧化反应相比具有优势。

图 1 - 斯维恩氧化反应

这是一种有机反应，使用草酰氯作为有机碱。其中二甲亚砜参与了伯醇和仲醇与醛和酮相关的氧化反应。然而，可以注意到，在这种情况下，醛不会进行进一步的反应。在氧化过程中，逐渐形成羧酸。这种反应称为氧化还原反应。

该反应是由著名的美国化学家丹尼尔·斯维恩发现的。上面图像中给出了斯维恩氧化反应的一个例子，该图像显示了 DMSO 或二甲亚砜。

形成的副产物

这种氧化反应非常受欢迎，因为它对各种官能团具有广泛的耐受性。随着反应的进行，会形成某些副产物，包括以下内容。

• 二甲硫醚（$\mathrm{Me_{2}S}$，也称为 DMS）

• 三乙胺盐酸盐 $\mathrm{Et_{3}NHCl}$

• 二氧化碳或 $\mathrm{CO_{2}}$

• 一氧化碳或 CO

在给定的副产物中，一氧化碳和二甲硫醚这两种产物都被认为是非常危险的。这是因为一氧化碳被认为是剧毒的，如果人吸入它可能会导致影响。它进入血液，从而产生对组织非常有害的碳氧血红蛋白。另一方面，二甲硫醚在性质上具有很高的挥发性，导致产生强烈的臭味。

斯维恩氧化反应的机理

斯维恩氧化反应的机理及其图像如下所示。第一步考虑在 60o C 下反应物（即具有共振支持结构的二甲亚砜分子）与草酰氯之间的反应。这倾向于迅速分解，导致形成副产物。

图 2 - 斯维恩氧化反应机理 (a)

第二步显示醇在氯（二甲基）硫鎓氯化物反应中的添加。这导致形成一氧化碳和二氧化碳作为副产物。

图 3 - 斯维恩氧化反应机理 (b)

下一步允许对作为中间体的烷氧基硫鎓离子进行去质子化。分解导致形成羰基化合物和二甲硫醚。这导致形成羰基化合物，但是四氢呋喃或 THF 最常作为这种反应中的溶剂。

斯维恩氧化反应的优点

斯维恩氧化反应中观察到各种优点，其中最重要的是该反应不会进一步进行，因为会形成醛。即使在低温下，反应也会进行，从而氧化醇。此外，该反应的条件非常温和，因为它在 -78o C 下进行，并且通常认为需要丙酮或干冰浴。

斯维恩氧化反应的缺点

尽管观察到许多优点，但仍然存在某些缺点。其中第一个是二甲硫醚是一种有臭味的瓦斯，另一个是如果吸入，一氧化碳对人体有害。

斯维恩氧化反应的实验室制备及其应用

斯维恩氧化反应可以在实验室中进行，方法是遵循以下几个步骤。第一步是在烧瓶中制备，烧瓶中装有搅拌棒，然后活化 DMSO。这导致添加醇，然后添加碱。但是，最后一步是后处理和纯化。斯维恩氧化反应的应用因为它为合成化学家提供了独特的特征。

结论

在本教程中，深入探讨了通过斯维恩氧化反应进行的整个过程。可以注意到，这是氧化伯醇和仲醇最合适的过程之一。但是，这种反应既有多个优点，也有缺点。主要的缺点是二甲硫醚的难闻气味。

常见问题解答

1. 为什么斯维恩氧化反应被称为选择性方法？

斯维恩氧化反应被称为选择性方法，因为它是在氧化 1o 或伯醇所需的流程之一。通过此过程，醇会转化为醛。此外，斯维恩氧化化学反应在羰基团在反应中形成后会立即停止反应。但是，这种性质类似于其他存在的性质温和的氧化剂，例如德斯-马丁（DMP）氧化、吡啶铬酸盐（PDC）和吡啶氯铬酸盐（PCC）。

2. 斯维恩氧化反应中形成了哪些副产物？

斯维恩氧化反应会产生副产物。随着反应的进行，包括二甲硫醚 (Me2S 或 DMS) 以及 CO 或一氧化碳、三乙胺盐酸盐 $\mathrm{(Et_{3}NHCl)}$ 和 $\mathrm{CO_{2}}$ 或二氧化碳。

3. 为什么将这种化学反应称为斯维恩氧化反应？

将这种化学反应称为斯维恩氧化反应的原因是，该反应于 1978 年由两位著名的化学家丹尼尔·斯维恩和村田健二首次发现。但是，在那次发现之后，这种反应被认为是氧化伯醇和仲醇最常用的策略。