ナフタレンと酸素を反応させて、無水フタル酸が生成する反応がありました。

質問

ナフタレンと酸素を反応させて、無水フタル酸が生成する反応がありました。

どのようなことが起こっているのでしょうか？

回答No.1

Saturn5

ナフタレンと酸素では反応しないと思います。
反応するならば、ナフタレンは大気中に放置できないはずですが、実際にはほとんどが
放置されています。（タン×にゴン、ミセス□イドなど）
ナフタレンを酸化するのはオゾンまたは酸素＆高性能酸化触媒でしょう。

ベンゼンは表記上では六角形に二重結合と単結合を交互に書いていますが、実際には
π電子が共鳴して、単結合と二重結合の中間の好悪蔵をとっています。また、これは、
熱力学的にもかなり安定であることが計測されています。
したがって、ベンゼンはほとんど酸化されることはありません。（過マンガン酸カリウムを
加えて加熱すれば酸化されるようです）しかし、ナフタレンはπ電子の存在位置が
ナフタレンの表記のように、ベンゼン環の重なり部分の存在確率がたかく、それにつれて
まわりの電子も二重結合性と単結合性が強くなっています。そして、この二重結合の部分が
オゾンによって開裂され、アルデヒド基となります。
二クロム酸カリウムなどで酸化した場合はアルデヒド基がさらに酸化されてジカルボン酸
であるフタル酸になりますが、オゾンで酸化すると２つのアルデヒドが酸素で架橋されて
無水フタル酸となるのです。