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.
.png?revision=1){kind=spacer}
Peroxycarbonzuren worden soms in industriële toepassingen vervangen door monoperftaalzuur of het aan magnesium gebonden monoperoxyftalaat-ion, dat magnesiummonoperoxyftalaat (MMPP) oplevert. In beide gevallen wordt een niet-waterig oplosmiddel zoals chloroform, ether, aceton of dioxaan gebruikt. Dit komt omdat in een waterig medium met een zuur of base katalysator aanwezig, de epoxide ring wordt gehydrolyseerd tot een Vicinale diol, een molecuul met twee OH groepen op naburige koolstof. (Voor meer uitleg over hoe deze reactie leidt tot Vicinale diolen, zie hieronder. In een niet-aquatisch oplosmiddel wordt de hydrolyse echter voorkomen en kan de epoxyring als product worden geïsoleerd. De reactieopbrengst van deze reactie is meestal ongeveer 75%. Het reactietarief wordt beà nvloed door de aard van het alkeen, met meer nucleofiele dubbele banden die in snellere reacties resulteren.
voorbeeld \ (\Paginindex{1}\)
oplossing
aangezien de overdracht van zuurstof aan dezelfde zijde van de dubbele binding plaatsvindt, zal de resulterende oxacyclopropaanring dezelfde stereochemie hebben als het beginnende alkeen. Een goede manier om dit te bedenken is dat het alkeen wordt gedraaid, zodat sommige bestanddelen naar voren komen en sommige achterblijven. Vervolgens wordt de zuurstof bovenop ingebracht. (Zie het product van de bovenstaande reactie.) Een manier waarop de epoxide ring kan worden geopend is door een zuur gekatalyseerde oxidatie-hydrolyse. Oxidatie-hydrolyse geeft een Vicinale diol, een molecuul met OH-groepen op naburige koolstoffen. Voor deze reactie, is de dihydroxylatie anti aangezien, wegens steric hinder, de ring van de zijde tegenover het bestaande zuurstofatoom wordt aangevallen. Dus, als het beginnende alkeen trans is, zal het resulterende Vicinale diol één s en één R stereocenter hebben. Maar als het beginnende alkeen cis is, zal het resulterende Vicinale diol een racemisch mengsel van S, S en R, R enantiomeren hebben.
