11.11
אפוקסידים הם טבעות תלת-איבריות בעלות מתח טבעתי משמעותי. המבנה המתוח מאוד הופך את האפוקסידים לתגובתיים יותר מאשר אתרים מחזוריים ואציקליים אחרים.
לפיכך, אפוקסידים עוברים בקלות תגובות החלפה נוקלאופיליות בתנאים חומציים כדי להקל על הזן הטבעתי.
תגובות פתיחה טבעתיות אלה המזורזות על ידי חומצה יכולות להתבצע עם חומצות הלוגן, או עם נוקלאופילים חלשים אחרים, כגון מים ואלכוהול, בתנאים חומציים קלים.
לדוגמה, הידרוליזה של אוקסירן דורשת רק כמויות זעירות של חומצה גופרתית.
מנגנון התגובה מתקדם באמצעות מעבר פרוטונים מהזרז החומצי לחמצן האפוקסידי, ויוצר יון אוקסוניום מגושר. הפרוטונציה ממירה אפוא את החמצן האפוקסידי לקבוצה עוזבת טוב יותר.
בשלב השני, ההתקפה הנוקלאופילית על ידי מים באופן SN2 פותחת את טבעת האפוקסיד, ויוצרת אלכוהול פרוטוני. יש לציין כי הקבוצה העוזבת אינה עוזבת; במקום זאת, הוא נשאר בתוך אותה מולקולה.
לבסוף, העברת פרוטון מהאלכוהול הפרוטוני לממס משלימה את התגובה.
הרגיוכימיה של תגובות פתיחת הטבעת המזורזות על ידי חומצה נשלטת על ידי אפקטים סטריים או אלקטרוניים.
באפוקסיד אסימטרי, שבו הפחמנים הם ראשוניים או משניים, האפקט הסטרי שולט ומעדיף את ההתקפה הנוקלאופילית על אטום הפחמן הראשוני הפחות מוחלף באופן דמוי SN2.
עם זאת, כאשר אחד הפחמנים הוא שלישוני, ההשפעה האלקטרונית שולטת.
פחמן שלישוני הוא בעל אופי קרבו
אפוקסידים שהם מערכות טבעות תלת-איבריות מגיבים יותר מאתרים טבעתיים ולא טבעתיים אחרים. התגובתיות הגבוהה של אפוקסידים מקורה מהמתח הקיים בטבעת. מתח טבעת ז…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.