アルケンのオゾン分解

$\newcommand\r{\rm}$
オゾンはアルケンに環状機構で付加します。その点で、 $\r OsO_4$ とアルケンの反応と似ています。

※オゾンは折れ曲がった対称分子で、正電荷を持った中央の酸素原子と、負電荷を分け合う両端の酸素原子から成ります。

オゾンがアルケンに付加すると、五員環化合物ができます。これは非常に不安定で、この五員環の結合の内、弱い $\r O-O$ 結合と $\r C-C$ 結合が切断し、強い $\r C=O$ 結合が２つ生じ、結果、２つに分離します。

分離した直接の生成物は、上図のようにアルデヒドとカルボニルオキシドです。後者のカルボニルオキシドはやや不安定な化合物で、この混合物に非常に弱い還元剤である $\r Me_2S$ 、あるいは $\r Ph_3P$ を加えるとカルボニルオキシドから酸素分子が除去され、アルデヒドに成ります。

つまり、アルケンにオゾンを付加させ、その後 $\r Me_2SやPh_3P$ を加えると、アルデヒドが２つ生成するという結果が得ることができます。

以上の反応をより詳細に描いた反応機構は以下のようになります。

このオゾニドを還元的に処理するか、酸化的に処理するかでできる生成物が異なってきます。

この場合、アルデヒドが生成します。

この場合、カルボン酸が生成します。