Hydroksylacja Milasa
| Hydroksylacja Milasa | |
|---|---|
| Nazwany po | Mikołaj Milas |
| Typ reakcji | Reakcja addycji |
Hydroksylacja Milasa jest reakcją organiczną przekształcającą alken w wicynalny diol i została opracowana przez Nicholasa A. Milasa w latach trzydziestych XX wieku. Cis-diol powstaje w reakcji alkenów z nadtlenkiem wodoru i światłem ultrafioletowym lub katalitycznym tetratlenkiem osmu , pięciotlenkiem wanadu lub tritlenkiem chromu .
Reakcja została zastąpiona w chemii syntetycznej przez dihydroksylację Upjohna , a później przez asymetryczną dihydroksylację Sharplessa .
Mechanizm
Proponowany mechanizm hydroksylacji Milasa obejmuje początkową kombinację nadtlenku wodoru i katalizatora tetratlenku osmu w celu utworzenia związku pośredniego, który następnie dodaje się do alkenu, po czym następuje rozszczepienie, które tworzy produkt i regeneruje OsO 4 .
Ograniczenia
Jedna odmiana hydroksylacji Milasa (pokazana w powyższym mechanizmie) wymaga stechiometrycznych ilości tetratlenku osmu, który jest toksyczny (wysoce lotny) i drogi. Co więcej, we własnych eksperymentach Milasa jego wydajność wahała się od 37,6% do 60,2% dla cis-wicynalnego diolu. Należy zauważyć, że wicynalny diol to cząsteczka, w której dwa atomy hydroksylowe znajdują się na sąsiednich atomach węgla. Wicynalne diole można utlenić do aldehydów i ketonów, co czyni ich syntezę użyteczną.
Katalizator, czterotlenek osmu, znany również jako kwas osmowy firmy Merck, łatwo rozpuszcza się w trzeciorzędowym alkoholu butylowym, co oznacza, że roztwór, w którym zachodzi reakcja, jest stabilny, chyba że izobutylen jest już obecny. W obecności izobutylenu większość tetratlenku osmu ulega redukcji do nierozpuszczalnego czarnego koloidalnego tlenku. Ten tlenek koloidalny jest bardzo aktywnym katalizatorem rozkładu nadtlenku wodoru. Tak więc w roztworach wodnych tetratlenek osmu rozkłada nadtlenek wodoru, podczas gdy bezwodny trzeciorzędowy alkohol butylowy rozkłada się znacznie wolniej.
Zarówno dihydroksylacja Upjohn, jak i asymetryczna dihydroksylacja Sharplessa dają również diole cis-wicynalne i nie wymagają toksycznego, drogiego katalizatora.
Aplikacje
W 1949 roku hydroksylacja Milasa została zastosowana do badania demetylacji N-dimetylo-p-amino-azobenzenu, znanego również jako żółcień maślana. Zbadano nadtlenek wodoru w tert-butylowym alkoholu z tetratlenkiem osmu jako katalizatorem (odczynniki Milasa) w celu określenia podobieństw reakcji z żółtym masłem in vivo i in vitro . Wcześniej odkryto, że hydroksylacja żółcieni maślanej lub jej demetylowanych pochodnych występuje u szczurów, a zatem szczury uznano za odpowiednie do porównania. Zbadano widma absorpcyjne w celu potwierdzenia wyników eksperymentu, w którym stwierdzono, że jednym z otrzymanych produktów był produkt hydroksylacji Milasa.