Вагнер-ова реакција: механизам, улога у органској хемији, примена

Упркос свом имену, први Вагнерову реакцију са алкенима извршио је Марковников 1878. године. Добио је алкохол, циклохександиол-1,2, из циклохексена, делујући на њега са калијум перманганатом у воденом раствору на 0 ^° Ц. Касније је други руски научник, Вагнер, развио и проучио овај метод добијања дихидрових алкохола. Датум откривања реакције се сматра 1888. године, када је објављена његова монографија "Према оксидацији незасићених угљеникових једињења". Треба напоменути да је Вагнер спроводио експерименте не само у неутралној води, већ иу киселим и алкалним медијима.

Механизам

Суштина реакције лежи у синхидроксилацији (истовременом додавању две хидроксилне групе) алкенске двоструке везе. Реагенс је калијум перманганат је јак оксидациони агенс, дакле, да би се избегло даље претварање хидроксилне групе у карбоксилну групу, неопходно је стриктно посматрати киселост: оптимална вредност пХ параметра је 8, тј. медијум мора имати слабу алкалну реакцију.

Вагнер-ова реакција пролази кроз фазу формирања цикличног манган естера, који се затим одмах хидролизује у дихидрични диол. Међупроизвод се састоји од чињенице да су хидроксилне групе у вициналној позицији - на различитим атомима угљеника. Сам интермедијерни спој, интермедијер, никада није био изолован, али његово присуство је потврђено истраживањем: када се користи перманганат са обележеним јоном кисеоника 18О као реагенсом, на излазу се формира диол, у хидроксилним групама од којих се детектује жељени 18О. Према томе, атоми кисеоника прелазе у алкен не из воде, растварача, већ из перманганата, оксидационог агенса.

Ако се транс-изомер алкена уведе у Вагнер-ову реакцију, хидроксилне групе постају цис-положај на излазу, ау случају цис-изомера алкена, формира се диол са функционалним групама у транс положају. Ови стереохемијски односи су изведени емпиријски и такође раде за реакције додавања других реагенса на вишеструку везу.

Значење

Вагнерова оксидациона реакција је квалитативна код вишеструке везе заједно са јаком оксидацијом незасићених угљоводоника и броминације. Током реакције, раствор малина калијум перманганата постаје безбојан и настаје нерастворни смеђи талог - манган (ИВ) оксид. Продукти реакције, дихидрични алкохоли, такође се називају гликоли. Најмање практично значење имају нижи гликоли на бази етилена, пропилена и бутилена, као и полимери високих молекулских једињења на основу њих, на пример, полиетилен оксид.

Апплицатион

Вагнерова реакција, упркос својим ограничењима, још увијек се широко користи у органској синтези. То је због чињенице да алтернативна реакција синхидроксилације алкена користи у процесу осмијум оксид (ВИИИ), који је отрован, тешко приступачан и скуп реагенс. Касније је предложена трећа метода синхидроксилације двоструке везе - троступањски процес уз помоћ јода и сребрног ацетата - али је Вагнерова реакција најстарија и још увијек најпознатија метода оксидације благе двоструке везе.