メタクロロペルオキシ安息香酸

メタクロロペルオキシ安息香酸（ mCPBAまたはm CPBA）はペルオキシカルボン酸です。白色固体で、有機合成における酸化剤として広く使用されています。mCPBAは、取り扱いが比較的容易なため、他のペルオキシ酸よりも好まれることが多いです。 ^{[ 1 ]} mCPBAは強力な酸化剤であり、可燃物と接触すると発火する可能性があります。 ^{[ 2 ]}

mCPBAは、m-クロロベンゾイルクロリドを過酸化水素の塩基性溶液と反応させた後、酸性化することによって調製できる。^{[ 3 ]}

市販品は、mCPBAが72%未満で、残りがm-クロロ安息香酸（10%）と水からなる、保存安定性のある混合物として販売されている。 ^{[ 1 ]}過酸は、市販品をpH=7.5に緩衝した水酸化ナトリウムとリン酸カリウム溶液で洗浄することにより精製できる。 ^{[ 2 ] [ 4 ]}過酸は一般的にカルボン酸よりもわずかに酸性度が低いため、 pHを注意深く制御すれば酸性不純物を抽出できる。精製された物質は、プラスチック容器に入れて低温で保管すれば、分解に対してかなり安定している。

mCPBAの正確な量を制御する必要がある反応では、サンプルを滴定して活性酸化剤の正確な量を決定することができる。

主な用途としては、ケトンのエステルへの変換（バイヤー・ビリガー酸化）、アルケンのエポキシ化（プリレジャエフ反応）、シリルエノールエーテルのシリルα-ヒドロキシケトンへの変換（ルボトム酸化）、硫化物のスルホキシドおよびスルホンへの酸化、アミンの酸化によるアミンオキシドの生成などが挙げられる。以下の図は、mCPBAを用いたシクロヘキセンのエポキシ化反応を示している。

エポキシ化機構は協奏的である。アルケン出発物質のシスまたはトランス幾何構造は、生成物のエポキシド環に保持される。プリレジャエフ反応の遷移状態は以下に示す。 ^{[ 5 ]}

遷移状態の幾何学的構造は、過酸がCC二重結合を二等分することで、2つの主要なフロンティア軌道相互作用、すなわちπ _C=C (HOMO) から σ* _OO (LUMO) および n _O (HOMO、sp ²混成酸素上の満たされたp軌道とみなされる) から π* _C=C (LUMO) への相互作用を可能にし、矢印の押し出し方で言えば、1つのCO結合の形成とOO結合の切断、およびもう1つのCO結合の形成とC=C π結合の切断に対応します。