에테르에서 알킬 할로겐화물로: 산성 절단

에테르는 일반적으로 직접적인 친핵성 치환에 대해 반응하지 않는데, 그 이유는 생성된 알콕사이드 이온이 강한 염기이기 때문에 불량한 이탈 그룹이기 때문입니다.

그러나 브롬화수소산 또는 하이드리오딕산과 같은 강산으로 가열하면 에테르가 할로겐화알킬로 전환됩니다.

에테르의 산성 절단은 전형적인 친핵성 치환 반응입니다. 친핵성 치환의 유형과 반응에 필요한 조건은 산소에 결합된 알킬기의 특성에 따라 다릅니다.

1차 알킬기를 가진 에테르는 S_N2 메커니즘에 의해 과도한 고온 농축 산이 존재하는 상태에서 산성 절단을 겪습니다.

반응 메커니즘은 산 촉매에서 에테르 산소로의 양성자 이동으로 시작하여 더 나은 이탈 그룹인 옥소늄 이온을 형성합니다.

다음으로, 할로겐화물 이온은 친핵성으로 작용하고 S_N2 반응에서 옥소늄 이온의 덜 치환된 탄소를 공격하여 알코올을 대체하고 할로겐화 알킬의 첫 번째 분자를 형성합니다.

과량의 하이드리오딕산은 알코올 분자를 또 다른 S_N2 반응에 노출시켜 알킬 할라이드의 두 번째 분자를 형성합니다.

3 차, 알릴 또는 벤질 알킬 그룹을 가진 에테르는 S_N1 메커니즘에 의해 적당한 온도 및 묽은 산과 같은 온화한 조건에서 산성 절단을 겪습니다.

예를 들어, 에틸 tert-부틸 에테르가 묽은 하이드리오딕산과 반응할 때, 에테르의 양성자화는 1차 알코올의 손실과 함께 안정적인 3차 탄소 양이온을 형성합니다.

마지막으로, 3차 탄소 양이온은 S_N1 메커니즘에 의해 요오드화물 이온과 반응하여 tert-부틸 요오드화물을 형성합니다.

에테르 절단에 대한 할로겐 산의 반응성은 할로겐 이온의 친핵성(nucleophilicity)에 따라 증가합니다.

따라서 수소 브롬산과 브롬화 수소산은 모두 에테르를 쉽게 절단합니다. 염산은 효율성이 떨어지고 불산은 에테르를 절단하지 않습니다.