Algunas informaciones generales sobre oxidación de la cadena lateral en alquilbencenos está disponible en Chemguide :
Un alquilbenceno es simplemente un anillo de benceno con un grupo alquilo unido a él. a él. El metilbenceno es el alquilbenceno más simple.
Los grupos alquilos suelen ser bastante resistentes a la oxidación. Sin embargo, cuando están unidos a un anillo de benceno, se oxidan fácilmente con una solución alcalina de manganato(VII) de potasio (potasio permanganato de potasio).
El metilbenceno se calienta a reflujo con una solución de manganato de potasio manganato(VII) alcalinizada con carbonato sódico. El color púrpura del manganato(VII) de potasio se sustituye por un precipitado marrón oscuro de óxido de manganeso(IV). marrón oscuro de óxido de manganeso (IV).
Finalmente, la mezcla se acidifica con ácido sulfúrico diluido.
En general, el metilbenceno se oxida a ácido benzoico.
![AlkylBenzene]()
Curiosamente, cualquier grupo alquilo se oxida de nuevo a un grupo -COOH en en el anillo bajo estas condiciones. Así, por ejemplo, el propilbenceno se también se oxida a ácido benzoico.
![Benzoic acid]()
En cuanto al mecanismo, un estudiante de doctorado de la Universidad de Columbia Británica hizo su doctorado sobre los mecanismos de oxidación con permanganato de varios sustratos orgánicos. 1 Citando el resumen:
Se comprobó que el oxidante más vigoroso era el ion permanganilo ( $\ce{MnO3+}$ ), a lo que contribuye la oxidación por el ácido permangánico ( $\ce{HMnO4}$ ) y el ion permanganato ( $\ce{MnO4-}$ ) en el caso de compuestos fácilmente oxidables como los alcoholes, los aldehídos o los enoles.
La oxidación del tolueno en ácido benzoico fue una de las reacciones investigadas, y un mecanismo de reacción propuesto (en las páginas 137-8) fue el siguiente. En el paso lento, el oxidante activo $\ce{MnO3+}$ extrae un hidrógeno bencílico del sustrato orgánico.
$$\begin{align} \ce{2H+ + MnO4- &<=> MnO3+ + H2O} & &\text{(fast)} \\ \ce{MnO3+ + PhCR2H &-> [PhCR2^. + HMnO3+] & &\text{(slow)}} \\ \ce{[PhCR2^. + HMnO3+] &-> PhCR2OH + Mn^V} & &\text{(fast)} \\ \ce{PhCR2OH + Mn^{VII} &-> aldehyde or ketone} & &\text{(fast)} \\ \ce{aldehyde + Mn^{VII} &-> benzoic acid} & &\text{(fast)} \\ \ce{ketone + Mn^{VII} &-> benzoic acid} & &\text{(slow)} \\ \ce{5 Mn^V &-> 2Mn^{II} + 3Mn^{VII}} & &\text{(fast)} \end{align}$$
La abstracción de un átomo de hidrógeno bencílico es coherente con el hecho de que los arenos sin hidrógenos bencílicos, como tert -butilbenceno, no se oxida.
Referencia
- Spitzer, U. A. The Mechanism of Permanganate Oxidation of Alkanes, Arenes and Related Compounds. Tesis de doctorado, Universidad de Columbia Británica, noviembre de 1972. DOI: 10.14288/1.0060242 .
