에폭사이드의 제조

에폭사이드는 다양한 산화제를 사용하여 알켄을 산화시켜 제조되며 반응을 에폭시화라고 합니다.

가장 일반적인 산화제 중 일부는 메타-클로로퍼옥시벤조산 또는 mCPBA와 같은 과산화산입니다.

과산화산은 친핵성 공격의 중심 역할을 하는 카르복실기에 친전자성 산소 원자를 갖는 것이 독특합니다.

mCPBA를 사용하여 cis-2,3-dimethyloxirane을 생성하여 cis-2-butene을 산화시키고 mCPBA 자체가 3-chlorobenzoic acid로 환원되는 것을 고려하십시오.

반응은 고리 전이 상태를 통해 진행되며, 여기서 알켄의 π 결합은 친핵성으로 작용하고 과옥시산의 친전자성 산소를 공격하여 에폭사이드의 첫 번째 탄소-산소 결합을 형성합니다.

동시에 과산소산의 산소-산소 결합이 끊어져 새로운 카르보닐 결합을 형성합니다.

또한, 과산소산의 원래 카르보닐 결합의 π-전자는 OH 결합에서 양성자를 추상화하여 새로운 OH 결합을 형성합니다. 그런 다음 산소는 알켄의 다른 탄소를 공격하여 두 번째 탄소-산소 결합을 형성합니다.

전반적으로, peroxy 산에서 electrophilic 산소는 알켄의 두 배 결합으로 옮겨져, 따라서 에폭사이드 고리를 형성하. 모든 결합 파괴와 결합 형성이 한 단계에서 발생하기 때문에 반응이 일치한다고 합니다.

입체적으로 말하면, 알켄 상의 에폭사이드 고리 설치는 syn 첨가를 따릅니다. 따라서 시스 알켄은 시스 에폭사이드를 제공하고 트랜스 알켄은 트랜스 에폭사이드를 제공합니다.

또한, 알켄의 평면 구조는 친핵성 공격과 양쪽 면으로부터의 에폭사이드 고리의 형성을 촉진하여 시스-에 대한 메소 화합물과 트랜스 에폭사이드에 대한 라세미 혼합물을 생성합니다.

알켄의 할로 히드린은 염기로 처리 할 때 에폭사이드를 형성 할 수도 있습니다. 반응은 Williamson 에테르 합성의 분자 내 변이입니다.

시스-2-부텐에서 유래한 할로히드린인 3-클로로-2-부탄올의 고리화를 고려하여 시스-2,3-디메틸옥시란을 생성합니다.

반응은 염기에 의한 할로히드린의 수산기의 탈양성자화를 통해 진행되어 친핵체인 알콕사이드 이온을 형성합니다.

S_N2 반응의 전형적인 경우, 친핵성은 뒷면에서 공격하여 옥시란 고리를 형성하는 인접한 탄소로 염화물 이온을 대체합니다. 결과적으로, 형성된 에폭사이드는 알켄 입체 특이성을 유지합니다.