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}
Peroxikarboxylsyror ersätts ibland i industriella tillämpningar med monoperftalsyra eller monoperoxiftalatjonen bunden till magnesium, vilket ger magnesiummonoperoxiftalat (MMPP). I båda fallen används ett icke-vattenhaltigt lösningsmedel såsom kloroform, eter, aceton eller dioxan. Detta beror på att i ett vattenhaltigt medium med någon syra eller baskatalysator närvarande hydrolyseras epoxidringen för att bilda en vicinal diol, en molekyl med två OH-grupper på angränsande kol. (För mer förklaring av hur denna reaktion leder till vicinal dioler, se nedan.) I ett icke-vattenhaltigt lösningsmedel förhindras hydrolysen och epoxidringen kan isoleras som produkten. Reaktionsutbyten från denna reaktion är vanligtvis cirka 75%. Reaktionshastigheten påverkas av alkenens natur, med mer nukleofila dubbelbindningar vilket resulterar i snabbare reaktioner.
exempel \(\PageIndex{1}\)
lösning
eftersom överföringen av syre är till samma sida av dubbelbindningen kommer den resulterande oxacyklopropanringen att ha samma stereokemi som utgångsalkenen. Ett bra sätt att tänka på detta är att alkenen roteras så att vissa beståndsdelar kommer fram och vissa är bakom. Sedan sätts syret på toppen. (Se produkten av ovanstående reaktion.) Ett sätt epoxidringen kan öppnas är genom en syrakatalyserad oxidation-hydrolys. Oxidation-hydrolys ger en vicinal diol, en molekyl med OH-grupper på angränsande kol. För denna reaktion är dihydroxyleringen anti eftersom ringen på grund av steriskt hinder attackeras från sidan mittemot den befintliga syreatomen. Således, om utgångsalkenen är trans, kommer den resulterande vicinaldiolen att ha ETT S och ett r stereocenter. Men om utgångsalkenen är cis, kommer den resulterande vicinaldiolen att ha en racemisk blandning av S, S och R, R enantiomerer.
