DESTEK OL

Corey–Kim Oksidasyonu

Corey–Kim Oksidasyonu: N-Klorosüksinimid ile Aktive Edilen DMSO ile Alkol Oksidasyonu

Bu bölüm, **birincil ve ikincil alkollerin** **dimetilsülfoksit** (DMSO) **temelli bir sistemle aldehit veya ketonlara** dönüştürüldüğü **Corey–Kim Oksidasyonu** reaksiyonunu açıklar. Bu yöntem, 1972 yılında **Nobel ödüllü kimyacı E.J. Corey** ve **S. Kim** tarafından geliştirilmiştir. Reaksiyon, DMSO’yu aktive etmek için **N-klorosüksinimid** (NCS) ve **trietylamin** (Et3N) kullanır. Corey–Kim yöntemi, **Swern oksidasyonuna benzer** ancak **daha yüksek sıcaklıkta** (genellikle –30°C ila 0°C) çalışır ve **daha az kötü kokulu yan ürünler** oluşturur. Bu nedenle, hassas substratların oksidasyonunda tercih edilir.

Kaşifler: Prof. Dr. E.J. Corey ve S. Kim

Prof. Dr. E.J. Corey

Elias James Corey, organik sentezde retrosentetik analiz ve yeni reaksiyonlar geliştirmesiyle tanınır. 1990 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü kazanmıştır. Corey–Kim oksidasyonu, DMSO bazlı oksidasyon ailesinin önemli bir üyesidir ve Swern’in düşük sıcaklık gereksinimini aşarak sentetik esneklik sunar.

S. Kim

S. Kim, Corey ile birlikte bu yöntemi geliştirerek, DMSO’nun N-klorosüksinimid ile aktive edilebileceğini göstermiştir. Bu çalışma, o dönemde yaygın olan krom bazlı oksidasyonların toksik yan etkilerine karşı daha güvenli bir alternatif sunmuştur.

Reaksiyonun Kısa Tarihsel Gelişimi

1960’larda Swern oksidasyonu geliştirilmişti, ancak –60°C gibi çok düşük sıcaklıklarda çalışması ve kötü kokulu dimetilsülfid (CH3)2S üretmesi dezavantajları vardı. Corey ve Kim, 1972’de NCS’nin DMSO ile etkileşerek daha kararlı bir klorosülfonyum ara ürünü oluşturduğunu gösterdiler. Bu sistem, –30°C’de bile verimli çalışabildi ve laboratuvarlarda hızla popüler hale geldi.

Reaksiyonun Genel Formu ve Mekanizması

Corey–Kim oksidasyonunun genel formu şu şekildedir:

R–CH2OH → R–CHO (birincil alkol)
R2CHOH → R2C=O (ikincil alkol)
(Aktivatör: NCS; Baz: Et3N; Çözücü: DCM)

Mekanizma şu adımlardan oluşur:

  1. Klorosülfonyum tuzunun oluşumu: DMSO, NCS ile reaksiyona girerek Cl–S+(CH3)2 türü bir ara ürün oluşturur.
  2. Alkolün koordinasyonu: Alkol, bu ara ürüne bağlanarak alkoksiklorosülfanyum iyonu oluşturur.
  3. Deprotonasyon: Trietylamin, α-protonu alarak sülfoksanyum bileşiğini oluşturur.
  4. Eliminasyon: Sülfoksanyum bileşiği, aldehit/keton ve dimetilsülfid (CH3)2S vererek parçalanır.

Reaksiyon **hafif soğuk koşullarda** (–30°C ila 0°C) gerçekleştirilir ve **hızlıdır**.

Önemli Kavram: DMSO Aktivasyon Yöntemleri Karşılaştırması

Corey–Kim, Swern (oksali klorür), Parikh-Doering (SO3·piridin) ve Albright-Goldman (pivaloil klorür) gibi yöntemlerle birlikte DMSO bazlı oksidasyon ailesinin bir üyesidir. Corey–Kim’in avantajı, **NCS’nin kolay temini**, **daha az asidik koşullar** ve **daha az yan ürün** oluşumudur.

Reaksiyon Koşulları ve Değişkenler

Corey–Kim oksidasyonu için tipik koşullar:

  • Substrat: Birincil veya ikincil alkol (tertiyer alkol çalışmaz).
  • Aktivatör: N-klorosüksinimid (NCS).
  • Baz: Trietylamin (Et3N).
  • Çözücü: Diklorometan (DCM) veya kloroform.
  • Sıcaklık: –30°C ila 0°C.
  • Zaman: 5–30 dakika.
  • Not: Anhidrik koşullar şarttır; su varlığı yan reaksiyonlara neden olur.
Alkol Ürün Verim (%) Notlar
1-Heksanol Heksanal 93 Birincil alkol — aldehit oluşur
Sikloheksanol Sikloheksanon 96 İkincil alkol — yüksek verim
Benzil alkol Benzaldehit 95 Hassas substrat — mükemmel verim
1-Feniletanol Asetofenon 92 Asimetrik ikincil alkol

Uygulama Alanları

Corey–Kim oksidasyonu, sentetik organik kimyada çeşitli alanlarda kullanılır:

  • Doğal Ürün Sentezi: Aldehit ara ürünlerinin kontrollü üretiminde.
  • İlaç Kimyası: Krom(VI) içermeyen, daha temiz oksidasyonlar gerektiren sentezlerde.
  • Eğitim: DMSO bazlı oksidasyonların laboratuvar karşılaştırmasında.
  • Hassas Fonksiyonel Gruplar: Asidik koşullarda kararsız olan moleküllerde Swern alternatifi olarak.
  • Yeşil Kimya: Ağır metal içermeyen bir oksidasyon yöntemi olarak.

Uygulama Soruları

Soru 1: Corey–Kim oksidasyonunda DMSO’yu aktive etmek için hangi reaktif kullanılır?

Soru 2: Aşağıdakilerden hangisi Corey–Kim yönteminin Swern’e göre avantajıdır?
a) Daha düşük sıcaklıkta çalışması
b) Hiç kokusuz olması
c) –30°C’de çalışabilmesi (Swern –60°C gerektirir)
d) Sadece ikincil alkollerle çalışması

Soru 3: Sikloheksanol Corey–Kim koşullarında okside edilirse hangi ürün oluşur?
a) Sikloheksan
b) Sikloheksen
c) Sikloheksanon
d) Adipik asit

Temel İlkeler

Corey–Kim oksidasyonunu anlamak için:

  • Bu, DMSO bazlı bir alkol oksidasyon yöntemidir.
  • Aktivatör olarak N-klorosüksinimid (NCS) kullanılır.
  • Birincil alkoller → aldehit; ikincil alkoller → keton verir.
  • Swern’e göre daha yüksek sıcaklıkta çalışır.

Laboratuvar Uygulaması

Tipik bir prosedür: 1 mmol benzil alkol, 2 mmol DMSO, 1.1 mmol NCS, 5 mL DCM’de –30°C’de 5 dakika karıştırılır. Ardından 3 mmol trietylamin damlatılır ve karışım 10 dakika –30°C’de bekletilir. Reaksiyon sonrası, doygun NaHCO3 çözeltisi eklenir, ekstraksiyon yapılır ve ürün kolon kromatografisi ile saflaştırılır. Verim %95 olarak elde edilir.

Önemli Uyarılar

  • NCS **nemden etkilenir** — kurutulmuş ve taze olmalıdır.
  • Dimetilsülfid **hafif kötü kokuludur** — çeker ocakta çalışılmalıdır.
  • Tersiyer alkoller **reaksiyon vermez** — sadece 1° ve 2° alkoller uygundur.
  • Bu yöntem **Cr(VI) veya Mn(VII) içermeyen** çevre dostu bir alternatiftir.
  • Su varlığı **yan reaksiyonlara** (örneğin aldehit hidratı oluşumu) neden olabilir.