[유기화학실험] Swen Oxidation

1. 제목: Swern Oxidation

2. 목적: Swern Oxidation을 이해해보고, 실험해본다

3. 이론

 (1) Swern Oxidation: 스원 산화 반응. 낮은 온도에서 1차 알코올을 알데하이드로  전환시킬 때 이용한다. 수소가 있는 탄소원자게 bulky group이 있으면 분자 내 수소 제거 반응 보다 분해(decomposition)이 일어나 에테르 형태의 부산물이 얻어지는 경우도 있다.

 

(2) scheme

 1) DMSO와 oxyl chloride를 -78도~ 0도에서 반응할 시 염소이온이 떨어진다

 2) 염소이온이 sulfur을 친핵공격하며 chlorodimethyl sulfonium 중간체를 생성한다.

 3) chlorodimethyl sulfonium 중간체에 alcohol 산소의 비공유 전자쌍이 sulfur를 친핵 공격하여 sulfoxide 중간체를 형성한다.

 4) -45도 부근에서 염기(triethylamine)에 의해 양성자가 덜어지며 methyl기의 재배열이 일어나 최종적으로 aldehyde가 생성된다.

 (3) alcohol에서 ketone이나 aldehyde로 산화시키는 방법?

• aldehyde:  Cr이 포함된 PCC(pyridiniym chloro chromate)나 PDC(Pyridinium dichromate)를 이용해 1차 알코올을 aldehyde로 산화할 수 있다. 이외에도 MnO2, Dess-Martin Oxidation 등의 방법이 있다.
• Ketone: 2차 알코올로 만들 수 있다. sodium dichromate(Na2Cr2O7), Jone's reagent 등을 사용해 만들 수 있다.

4. 기구 및 시약조사

5. 실험 방법

6.결과

7. 토의

 (1) 실험 중 -78도에서 0도로 온도를 바꾸는 이유는? : -78도에서는 tlc를 찍을 수 없다. 왜냐하면 니들이 얼기 때문이다 .또한 work up에서 증류수를 사용할 때 물이 얼어서 0도로 바꿔줘야 한다.

 

 (2) 각 온도로 맞추는 법

• -78도: 아세톤+ 드라이아이스
• -40도: acetonitrile(acn)+드라이아이스 
• -10도: 얼음+아세톤
• 0도: 얼음+물

(3) work-up 전에 물을 넣고 충분한 시간을 기다리는 이유는? : 물을 넣어 강산과 염기를 중화시켜 안정적으로 반응하기 위해서. 완전한 종결을 위해서.

 

(4)  결과물의 순도를 높이는 법: 재결정, 증류법, 원심분리법, column silica 등