1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة

الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية

الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات

الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية

الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية

الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة

مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية

الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء الاشعاعية والنووية

علم الكيمياء : الكيمياء العضوية : مواضيع عامة في الكيمياء العضوية :

Epoxide formation

المؤلف:  University of Missouri System

المصدر:  Organic Chemistry

الجزء والصفحة:  .................

18-9-2020

1395

Epoxide formation

Epoxide, also called oxiranes, are useful reagents that may be opened by further reaction to form anti vicinal diols. One way to synthesize epoxides is through the reaction of an alkene with a peroxycarboxylic acid such as MCPBA.

The peroxycarboxylic acid has an unusual property of having an electrophilic oxygen atom on the COOH group. The reaction is initiated by the electrophilic oxygen atom reacting with the nucleophilic carbon-carbon double bond. The mechanism involves a concerted reaction with a four-part, circular transition state. The result is that the originally electrophilic oxygen atom ends up in the epoxide ring and the C(O)OOH group becomes C(O)OH.

Mechanism

Peroxycarboxylic acids are generally unstable. One stable example is meta-chloroperoxybenzoic acid, shown in the mechanism below. Often abbreviated MCPBA, it is a stable crystalline solid that is popular for laboratory use. However, MCPBA can be explosive under some conditions.

Peroxycarboxylic acids are sometimes replaced in industrial applications by monoperphthalic acid, or the monoperoxyphthalate ion bound to magnesium, which gives magnesium monoperoxyphthalate (MMPP). In either case, a nonaqueous solvent such as dichloromethane, ether, acetone, or dioxane is used. This is because in an aqueous medium with any strong acid or base catalyst present, the epoxide ring is hydrolyzed to form a vicinal diol, a molecule with two OH groups on neighboring carbons. (For more explanation of how this reaction leads to vicinal diols, see below.)  However, in a nonaqueous solvent, the hydrolysis is prevented and the epoxide ring can be isolated as the product. Reaction yields from this reaction are usually good. The reaction rate is affected by the nature of the alkene, with more nucleophilic double bonds resulting in faster reactions.

Example

example_rxn (1).png

Since the transfer of oxygen is to the same side of the double bond, the resulting oxacyclopropane ring will have the same stereochemistry as the starting alkene. A good way to think of this is that the alkene is rotated so that some constituents are coming forward and some are behind. Then, the oxygen is inserted on top. (See the product of the above reaction.) One way the epoxide ring can be opened is by an acid catalyzed oxidation-hydrolysis. Oxidation-hydrolysis gives a vicinal diol, a molecule with OH groups on neighboring carbons. For this reaction, the dihydroxylation is anti since, due to steric hindrance, the ring is attacked from the side opposite the existing oxygen atom. Thus, if the starting alkene is trans, the resulting vicinal diol will have one S and one R stereocenter. But, if the starting alkene is cis, the resulting vicinal diol will have a racemic mixture of S, S and R, R enantiomers.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي