Ouverture de cycle catalysée par l'acide des époxydes

Les époxydes sont des anneaux à trois chaînons avec une déformation annulaire importante. La structure fortement déformée rend les époxydes plus réactifs que les autres éthers cycliques et acycliques.

Par conséquent, les époxydes subissent facilement des réactions de substitution nucléophile dans des conditions acides pour atténuer la déformation du cycle.

Ces réactions d’ouverture de cycle catalysées par l’acide peuvent être réalisées avec des acides halogènes ou avec d’autres nucléophiles faibles, tels que l’eau et l’alcool, dans des conditions légèrement acides.

Par exemple, l’hydrolyse de l’oxirane ne nécessite que des traces d’acide sulfurique.

Le mécanisme réactionnel se déroule par transfert de protons du catalyseur acide à l’oxygène époxyde, formant un intermédiaire d’ions oxonium ponté. La protonation convertit ainsi l’oxygène époxyde en un meilleur groupe de départ.

Dans un second temps, l’attaque nucléophile par l’eau de manière S_N2 ouvre le cycle époxyde, formant un alcool protoné. Notamment, le groupe qui part ne part pas ; au lieu de cela, il reste dans la même molécule.

Enfin, un transfert de protons de l’alcool protoné au solvant complète la réaction.

La régiochimie