L'ossidazione di Swern, scoperta dal chimico statunitense Daniel Swern (1916-1982) che le diede il nome, è una reazione chimica in cui un alcol, (primario o secondario), si ossida ad aldeide o chetone, usando cloruro di ossalile, dimetilsolfossido e una base organica, come ad esempio un'ammina ingombrata (diisopropilammina) o un'ammina terziaria, come la trietilammina. La reazione è conosciuta per il suo carattere blando e l'ampia tolleranza dei gruppi funzionali.
Storia Nel 1976 Daniel Swern e i suoi collaboratori scoprirono che trattando il dimetilsolfossido con anidride trifluoraacetica (TFAA) a -50 °C in diclorometano veniva prodotto il trifluoroacetato di trifluoroacetossidimetilsolfonio, il quale reagisce facilmente con alcoli primari e secondari per dare il trifluoroacetato di alcossidimetilsolfonio. Quest'ultimo, schematizzabile come [>CH−O−SMe2]+, per reazione con la trietilammina (che si protona) causa l'eliminazione di un H+ dal carbonio alcolico e di una molecola di dimetilsolfuro. In tal modo si forma il doppio legame >C=O del composto carbonilico (aldeide o chetone) con buone rese.
Nel 1978 viene introdotto il cloruro di ossalile, il quale si dimostra essere molto più efficiente del TFAA come attivatore del DMSO.
I sottoprodotti della reazione sono dimetil solfuro, monossido di carbonio, biossido di carbonio e, quando la trietilammina è usata come base, cloruro di trietilammonio (Et3NHCl).
Caratteristiche generali della reazione Il solvente più comune è diclorometano; Il procedimento tipico inizia con la reazione del dimetilsolfossido con il cloruro di ossalile a bassa temperatura, seguito dall'aggiunta lenta dell'alcol; Per facilitare la reazione di eliminazione dal sale che si forma durante il processo è necessaria l'aggiunta di un'ammina ingombrata o terziaria, come per esempio diisopropilammina o trietanolammina; L'efficienza dell'ossidazione non è influenzata dall'ingombro sterico del substrato Generalmente, la reazione viene condotta a basse temperature, nella fase iniziale a partire da -78 °C.
Differenze tra l'uso di anidride trifluoroacetica e cloruro di ossalile TFAA Cloruro di ossalile Stabilità Primo stadio instabile al di sopra dei -30 °C Primo stadio instabile al di sopra dei -60 °C Sottoprodotti Possibilità della formazione di un prodotto secondario attraverso la reazione chiamata riordinamento di Pummerer Nessun sottoprodotto o formazione rara
Precauzioni Quando non viene utilizzato un solvente, il DMSO reagisce in modo violento con il cloruro di ossalile causando un'esplosione.
Meccanismo della reazione L'ossidazione di Swern si divide in tre passaggi Reazione con TFAA A una temperatura inferiore a -30 °C, il DMSO reagisce con l'anidride trifluoroacetica, trasformandosi in trifluoroacetatossidimetilsolfonio che, tramite il riordinamento di Pummerer può decomporsi in sottoprodotti indesiderati. L'alcol attacca l'atomo di zolfo o con la conseguente espulsione di una molecola di acido trifluoroacetico e formando in questo modo un sale di alcossisolfonio, il quale viene deprotonato in alfa dall'ammina terziaria, diventando un iluro di alcossisolfonio. L'iluro si decompone a seguito dell'espulsione del tioetere nell'aldeide o nel chetone corrispondente.
Reazione con cloruro di ossalile Il DMSO attacca un gruppo carbonilico del cloruro di ossalile, formando un aciloilsolfonio intermedio. L'alcol attacca lo zolfo dell'aciloilsolfonio, generando monossido di carbonio, anidride carbonica e cloruro di idrogeno come sottoprodotti, quindi interviene l'ammina terziaria deprotonando lo ione con la conseguente liberazione di iluro alcossisolfonio. L'iluro si decompone a seguito dell'espulsione del tioetere nell'aldeide o nel chetone corrispondente.
Voci correlate Ossidazione Parikh–Doering Periodinano Dess–Martin Ossidazione Corey–Kim Ossidazione di Pfitzner-Moffatt
Altri progetti
Collegamenti esterni
Categoria:Aldeidi Swern Swern