臭氧化反應(yīng)

臭氧與無機(jī)化合物或有機(jī)化合物反應(yīng)生成不穩(wěn)定的臭氧化物的過程。

如干燥的氫氧化鉀與臭氧作用生成臭氧化鉀、水合氫氧化鉀并放出氧。

乙烯臭氧化生成環(huán)臭氧乙烷等。

使水、廢水或空氣與臭氧接觸，利用其強(qiáng)氧化作用，達(dá)到除臭、脫色、殺菌、去除有機(jī)物的目的。

有機(jī)化合物分子與臭氧發(fā)生的氧化反應(yīng)。也稱臭氧化反應(yīng)，可以測定烯烴的分子結(jié)構(gòu)，也可以合成醛、酮、過氧酸等多種有機(jī)化合物。

另外，聚合物臭氧化指臭氧與不飽和化合物中的不飽和雙鍵起加成反應(yīng)生成過氧化物的過程。過氧化物不穩(wěn)定，進(jìn)一步裂解生成小分子。如聚合物的臭氧化作用造成聚合物的降解。

臭氧化反應(yīng)是氧化反應(yīng)，在有機(jī)合成過程中是非常重要的一類反應(yīng)，是具有較高產(chǎn)率的快速反應(yīng)，并且副反應(yīng)少。但由于臭氧的高危險(xiǎn)性，溫度難于控制，容易爆炸，目前在藥物合成中盡量避免其使用。

因此，在操作過程中要格外小心，在這里要注意幾點(diǎn):

①，氮?dú)庖嗤ㄈ胍欢螘r間，充分排干凈瓶內(nèi)的氧氣;

②要時刻觀察反應(yīng)的溫度，充分做好冷卻措施，避免發(fā)生彪溫。

③反應(yīng)結(jié)束后，要用足夠多的氮?dú)馀趴辗磻?yīng)體系內(nèi)殘留的臭氧，再淬滅。

④淬滅過程中，淬滅劑(通常用二甲硫醚)要盡量慢的加到反應(yīng)體系內(nèi)，防止體系彪溫。

這一步是臭氧反應(yīng)中最容易發(fā)生危險(xiǎn)的步驟，要格外小心，通常要做好防護(hù)措施，兩個以上人員來操作。

不過，現(xiàn)在由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多公司開始采用一些專門用來進(jìn)行臭氧化反應(yīng)的儀器?，F(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的是由匈牙利ThalesNano公司生產(chǎn)的O-Cube臭氧儀。它將流動化學(xué)和臭氧發(fā)生裝置結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)了臭氧在實(shí)驗(yàn)室的安全利用和便利使用。O-Cube由于微量反應(yīng)體積、物料連續(xù)流動與臭氧反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了-25-0℃安全的臭氧化反應(yīng)，并且反應(yīng)選擇性和收率比超低溫釜式反應(yīng)大大提高。

低溫時,將臭氧通入液態(tài)烯烴或烯烴在有機(jī)溶劑中的溶液,臭氧迅速與烯烴發(fā)生定量反應(yīng)生成粘糊狀的臭氧化物,稱為臭氧化反應(yīng)。純的臭氧化物很不穩(wěn)定,易爆炸。

當(dāng)烯烴與臭氧反應(yīng)時,可得到不穩(wěn)定的臭氧化物,它具有爆炸性，通常加還原劑(如鋅粉)催化分解為兩個羰基化合物，它們正好分別與原烯烴C=C雙鍵兩側(cè)的骨架相同。分析測知兩羰基化合物的結(jié)構(gòu)后，就可推知該烯烴的分子結(jié)構(gòu)。由于現(xiàn)代光譜儀器分析測定分子結(jié)構(gòu)方面的迅速進(jìn)展，用臭氧化來測定烯烴結(jié)構(gòu)的重要性已有所下降。

有機(jī)合成中，四乙酸鉛可作強(qiáng)氧化劑、提供乙酰氧基的來源以及制備有機(jī)鉛化合物。一些應(yīng)用如:

芐基位、烯丙位及醚α位C-H鍵的乙酰氧基化。與二惡烷反應(yīng)，經(jīng)由2-乙酰氧基-1,4-二惡烷中間體得到二惡烯; 與α-蒎烯反應(yīng)得到馬鞭烯酮。

氧化腙為重氮化合物。與六氟丙酮腙反應(yīng)得到雙(三氟甲基)疊氮甲烷。

生成吖丙啶環(huán)。N-氨基鄰苯二甲酰亞胺與二苯乙烯在四乙酸鉛存在下反應(yīng)可得到吖丙啶的衍生物。

替代臭氧化反應(yīng)，使1,2-二醇氧化斷裂為醛或酮。如酒石酸二丁酯反應(yīng)得到乙醛酸丁酯。

與烯烴反應(yīng)生成γ-內(nèi)酯。

氧化醇時，發(fā)生δ-質(zhì)子轉(zhuǎn)移生成環(huán)醚。

與臭氧連用，使特定的烯丙基醇氧化斷裂生成酮。

轉(zhuǎn)化苯乙酮為苯乙酸衍生物。