12.8: Epoxidation
Mechanism
Peroxycarboxylic acids are generally unstable. An exception is meta-chloroperoxybenzoic acid, shown in the mechanism above. Often abbreviated MCPBA, it is a stable crystalline solid. Consequently, MCPBA is popular for laboratory use. However, MCPBA can be explosive under some conditions.
A Peroxikarbonsavakat ipari alkalmazásokban néha monoperftálsav vagy a magnéziumhoz kötött monoperoxiftalát ion váltja fel, amely magnézium-monoperoxiftalátot (MMPP) ad. Mindkét esetben nem folyékony oldószert, például kloroformot, étert, acetont vagy dioxánt használnak. Ez azért van, mert vizes közegben bármilyen sav vagy bázis katalizátor jelen, az epoxid gyűrű hidrolizált formában egy vicinal diol, egy molekula két OH-csoportok a szomszédos szénatom. (További magyarázatot arról, hogy ez a reakció hogyan vezet vicinális diolokhoz, lásd alább.) Azonban egy nem folyékony oldószerben a hidrolízis megelőzhető, és az epoxidgyűrű termékként izolálható. A reakcióhozam ebből a reakcióból általában körülbelül 75%. A reakciósebességet befolyásolja az alkén jellege, több nukleofil kettős kötéssel, ami gyorsabb reakciókat eredményez.
példa \ (\PageIndex{1}\)
oldat
mivel az oxigén átadása a kettős kötés ugyanazon oldalára történik, a kapott oxaciklopropán gyűrű ugyanolyan sztereokémiával rendelkezik, mint a kiindulási alkén. Ennek jó módja az, hogy az alként úgy forgatják, hogy egyes összetevők előre jöjjenek, mások pedig lemaradnak. Ezután az oxigént a tetejére helyezzük. (Lásd a fenti reakció termékét.) Az epoxidgyűrű nyitásának egyik módja a savas katalizált oxidációs-hidrolízis. Az oxidáció-hidrolízis vicinális diolt ad, egy molekulát Oh csoportokkal a szomszédos karbonokon. Ehhez a reakcióhoz a dihidroxiláció anti -, mivel a szterikus akadály miatt a gyűrűt a meglévő oxigénatommal ellentétes oldalról támadják meg. Így, ha a kiindulási alkén transz, a kapott vicinális diolnak egy S és egy R sztereocentere lesz. De ha a kiindulási alkén cisz, akkor a kapott vicinális diol racém keveréke S, S és R, R enantiomerek.