Aplicação de DMSO como "oxidante" em síntese orgânica!
O processo de oxidação deGrau de reagente de dimetilsulfóxido (DMSO)segue o caminho clássico de dddhh ativação eletrofílica–adição nucleofílica–eliminação": Primeiro, reagentes eletrofílicos (como cloreto de oxalila, DCC, complexo de trióxido de enxofre-piridina) se ligam à ligação dupla enxofre-oxigênio do dimetilsulfóxido DMSO, ativam o átomo de oxigênio para facilitar sua saída e geram o cátion sulfônio intermediário chave. Subsequentemente, o substrato (como o grupo hidroxila do álcool ou o hidrocarboneto halogenado) ataca o átomo de enxofre para formar um íon alcoxisulfônio. Finalmente, a desprotonação ocorre sob a ação da base para gerar um intermediário ileto de enxofre, que libera sulfeto de dimetila através de um estado de transição de anel de cinco membros, e o substrato é oxidado a compostos carbonílicos, como aldeídos e cetonas.
Este processo evita a forte corrosividade de oxidantes tradicionais (como Cr⁶+, MnO₂) e proporciona um ambiente de reação suave para grupos funcionais sensíveis. Permite reações de oxidação de álcoois, haletos e ligações pesadas, como oxidação de Swern, oxidação de Kornblum, oxidação de Parikh-Doering, oxidação de Pfitzner-Moffatt, etc. Essas reações se beneficiam muito do uso deDMSO para reações de oxidação orgânica, oferecendo melhor seletividade e compatibilidade para substratos orgânicos complexos.
1. Oxidação de Swern
O sistema de oxidação de baixa temperatura (Grau de reagente de dimetilsulfóxido (DMSO)/cloreto de oxalila/trietilamina) desenvolvido por Daniel Swern e seus colegas em 1978 pode ser chamado de "guardiãn" de substratos sensíveis.
A reação é geralmente realizada a -78 °C. Primeiramente, o dimetilsulfóxido (DMSO) reage com cloreto de oxalila para formar cloreto de dimetilclorossulfônio, que então reage com álcool para formar íons alcoxisulfônio. Após tratamento alcalino, o ileto de sulfônio se decompõe, produzindo aldeídos e cetonas. A vantagem dessa reação é que as condições são amenas e a formação de peróxidos pode ser evitada. É especialmente adequada para a oxidação de álcoois contendo grupos sensíveis a ácidos ou ao calor, como a transformação de álcoois cíclicos complexos na síntese de produtos naturais.
2. Oxidação de Pfitzner-Moffatt
Em 1963, Moffatt e seu aluno Pfitzner descobriram que oSolvente DMSO de grau farmacêuticoA combinação /DCC pode ser usada para a oxidação de álcoois em condições fracamente ácidas. A via de reação é a seguinte: primeiro, o DCC protonado ativa o dimetilsulfóxido (DMSO) para gerar um intermediário ativo; segundo, o intermediário reage com o álcool para formar um ileto de alcoxisulfônio e, finalmente, libera N,N-diciclohexilureia (DCU) como subproduto.
As condições de reação são suaves e adequadas para substratos alcoólicos sensíveis. Apresenta características de alto rendimento, operação simples, baixo custo e compatibilidade com a maioria dos grupos funcionais. No entanto, álcoois terciários desprotegidos são propensos à eliminação. Outra desvantagem é que o subproduto dialquilureia e o excesso de DCC são difíceis de remover completamente.
Dicas | Como remover o subproduto diciclohexilureia (DCU) gerado pela reação do DCC?
3. Oxidação de Albright–Goldman
A reação de álcoois oxidantes em aldeídos e cetonas com ácido acético anidro (anidrido acético) eGrau de reagente de dimetilsulfóxido (DMSO)como ativadores foi introduzido sistematicamente pela primeira vez por Albright e Goldman em 1965. Devido à fraca capacidade de ativação do anidrido acético, o tempo de reação é geralmente longo.
A vantagem dessa reação é que ela pode ser realizada à temperatura ambiente e é fácil de pós-processar, especialmente para a oxidação de álcoois com grande impedimento estérico. A desvantagem é que, para grupos hidroxila com pequeno impedimento estérico, a acetilação e a formação de éter metiltiometílico podem ocorrer como reações colaterais.
4. Oxidação de Parikh–Doering
A reação de conversão de álcoois primários e secundários em aldeídos e cetonas correspondentes usandoDMSO para reações de oxidação orgânica, complexo sólido de trióxido de enxofre-piridina como ativador e trietilamina como base foi relatado pela primeira vez por Parikh e Doering em 1967.
Via de reação: Primeiramente, dimetilsulfóxido (DMSO) e trióxido de enxofre são adicionados a 0 °C ou à temperatura ambiente; em seguida, o composto é atacado por álcool para formar um intermediário chave, o íon alcoxisulfônio. O intermediário é então desprotonado pela base para obter o ileto de enxofre correspondente, que passa por um estado de transição de anel de cinco membros e libera dimetilsulfeto, produzindo aldeídos e cetonas.