Диоксираны

Диоксираны

Диоксираны — трёхчленные циклические пероксиды.

Номенклатура

Название этого класса соединений определяется по составу входящих в него углеводородных радикалов, например, диоксиран (формула I), диметилдиоксиран (формула II), циклогексанондиоксиран (формула III).

Способы получения

Наиболее удобным и широко применяемым способом синтеза диоксиранов является окисление кетонов (например, ацетона) солью пероксосерной кислоты (кислота Каро) H₂SO₅ оксоном (KHSO₄·2KHSO₅·K₂SO₄):

При этом получают раствор диоксирана в исходном кетоне, который хранят при низких температурах.

Другие способы получения диоксиранов практического применения не получили.

Свойства

Распад

Диоксираны являются термически нестабильными соединениями. Их распад протекает по сложному механизму. Реакция катализируется примесями ионов тяжёлых металлов, а также продуктами распада. Механизм распада зависит от таких параметров, как температура, содержание растворённого кислорода, наличие примесей. Возможны следующие пути распада:

• Димеризация
• Распад через енольную форму
• Радикально цепной распад O-O связи
• Изомеризация
• Индуцированное разложение примесями

Окислительные свойства

Благодаря наличию пероксидной связи O-O диоксираны обладают окислительными свойствами. Многие реакции окисления диоксиранами органических соединений являются высокоселективными и протекают в мягких условиях:

• Алканы превращаются в спирты
• Алкены превращаются в эпоксидные соединения
• Вторичные спирты окисляются до кетонов
• Фенолы образуют хиноны
• Амины переходят в нитросоединения
• Сульфиды последовательно превращаются в сульфоксиды и сульфоны

Литература

• В. П. Казаков, А. И. Волошин, Д. В. Казаков. Диоксираны: от окислительных превращений до хемилюминесценции//Успехи химии 68 (4) 1999, с.283-317
• В. Л. Антоновский, С. Л. Хурсан. Физическая химия органических пероксидов. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. — 391 с.