Dans l'ozonolyse, l'ozone est utilisé pour cliver une double liaison carbone-carbone pour former des aldéhydes et des cétones, ou des acides carboxyliques, selon le traitement.
L'ozone est une molécule courbée symétrique stabilisée par une structure de résonance.
L'ozonolyse se déroule par une réaction de clivage oxydative. La première étape est l'addition électrophile d'ozone à travers la double liaison alcène, formant un intermédiaire molozonide instable, qui réagit ensuite pour former un carbonyle et un oxyde de carbonyle. Ces intermédiaires se réorganisent pour former un ozonide.
L'ozonide est traité avec un agent réducteur doux tel que le sulfure de diméthyle ou le zinc pour donner les composés carbonylés comme produit final.
Ozonolyse avec différents alcènes substitués
La conversion de l'ozonide en aldéhydes, cétones ou acides carboxyliques dépend de la structure de l'alcène de départ et des différentes conditions de réaction.
Lorsqu'un traitement réducteur est utilisé, l'ozonolyse d'alcènes monosubstitués tels que le 1-butène donne un mélange d'aldéhydes.
Les alcènes trisubstitués, tels que le 2-méthyl-2-butène, forment quant à eux un aldéhyde et une cétone.
Lorsqu'un traitement oxydant est utilisé, la réaction donne une cétone et un aldéhyde qui sont ensuite oxydés en acide carboxylique correspondant.