Otsonolyysi

Otsonolyysi on kemiallinen reaktio, jossa otsoni hajottaa alkeenin tai alkyynin hiili-hiilisidoksen ja muodostuu karbonyyliyhdiste. Reaktion tuote riippuu lähtöaineesta ja tuotteiden käsittelyolosuhteista.

Alkeenien otsonolyysi
Otsoni on elektrofiilinen 1,3-dipoli ja reagoi alkeenin hiili-hiilikaksoissidoksen kanssa. Otsonolyysin ensimmäinen vaihe on 1,3-dipolaarinen sykloadditio, jossa tuotteena muodostuu niin kutsuttu molotsonidi eli 1,2,3-trioksolaani. Tämä on erittäin epästabiili, koska happiatomien välinen sigmasidos on heikko. Välituote hajoaa käänteisellä sykloadditiolla, jolloin muodostuu karbonyyliyhdiste ja toinen 1,3-dipoli, jota kutsutaan karbonyylioksidiksi. Karbonyylioksidi reagoi karbonyyliyhdisteen kanssa 1,3-dipolaarisella sykloadditiolla muodostaen otsonidin eli 1,2,4-trioksolaanin. Otsonidi on hieman pysyvämpi kuin molotsonidi, mutta on kuitenkin helposti räjähtävä ja reaktion viimeisessä vaiheessa otsonidi hajotetaan. Muodostuva tuote riippuu hajotusolosuhteista. Jos käytetään vahvaa pelkistintä, kuten natriumborohydridiä, muodostuu kaksi alkoholia. Lievästi pelkistävissä olosuhteissa, kuten käytettäessä dimetyylisulfidia tai sinkkimetallia ja happoa muodostuu kaksi aldehydiä tai ketonia. Jos hajotus suoritetaan käyttämällä vetyperoksidia, muodostuu kaksi karboksyylihappoa.

Syklisten alkeenien otsonolyysi johtaa tuotteisiin, joissa on kaksi karbonyyliryhmää. Erityisen käyttökelpoinen reaktio on syklohekseenijohdannaisille, jolloin muodostuu 1,6-dikarbonyyliyhdistetä, joiden synteesi muuten on hankalaa.

Alkyynien otsonolyysi
Alkyynien otsonolyysissä tuotteena muodostuu joko diketoni tai karboksyylihappo. Karboksyylihappo muodostuu veden läsnä ollessa. Alkyynien otsonolyysin mekanismi ei ole täysin selvillä johtuen sen monimutkaisuudesta ja mahdollisesti räjähtävistä välituotteista.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Orgaaniset reaktiot