Получение эпоксидов

8 заданий

Надкислоты

Надкислота отдаёт двойной связи один атом кислорода — сразу с обеих сторон связи, но с одной стороны плоскости.

Как получить эпоксид из алкена

Надкислота (mCPBA, надуксусная кислота) переносит атом O на двойную связь за одну стадию.
Стереоспецифично: цис-алкен → цис-эпоксид, транс-алкен → транс-эпоксид.
Электронодонорные заместители ускоряют реакцию: более замещённая C=C эпоксидируется первой.
Промышленно оксиран получают из этилена и кислорода на серебре (250 °C).

Цис-бутен → цис-эпоксид; этилен → оксиран на серебре

Примеры

1. Циклогексен + mCPBA → циклогексеноксид.

2. (Z)-Пент-2-ен + mCPBA → цис-2-этил-3-метилоксиран.

3. Лимонен + mCPBA (1 экв.) → эпоксид по трёхзамещённой C=C кольца.

errorКонфигурация алкена сохраняется

Кислород присоединяется с одной стороны за одну стадию — цис-заместители остаются цис.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст (E)-бут-2-ен с mCPBA?

expand_moreПоказать решение

транс-2,3-Диметилоксиран (рацемат).

Из галогенгидрина

Два шага — присоединение и замыкание цикла — дают тот же эпоксид.

Как получить эпоксид из галогенгидрина

Алкен + \(\ce{Cl2}\) (или \(\ce{Br2}\)) в воде → галогенгидрин: анти-присоединение, OH — к более замещённому атому.
Основание (NaOH, \(\ce{Ca(OH)2}\)) → алкоголят → внутримолекулярное \(S_N2\) → эпоксид.
Нужна анти-конформация \(\ce{O-}\) и галогена: транс-галогенгидрин цикла замыкается легко.
Итог двух стадий — тот же эпоксид, что и с надкислотой; так промышленно получают оксид пропилена.

Примеры

1. Пропен + \(\ce{Cl2}\)/вода → 1-хлорпропан-2-ол → \(\ce{Ca(OH)2}\) → метилоксиран.

2. Циклопентен + \(\ce{Br2}\)/вода → транс-2-бромциклопентанол → NaOH → циклопентеноксид.

errorДва пути — один эпоксид

Анти-присоединение и внутреннее \(S_N2\) (ещё одно обращение) дают ту же стереохимию, что и надкислота.

edit_noteПопробуйте сами

Какой эпоксид даст 2-метилпропен через хлоргидрин?

expand_moreПоказать решение

2,2-Диметилоксиран.

push_pinГлавное

Надкислота (mCPBA, надуксусная) переносит атом кислорода на двойную связь в одну стадию: реакция стереоспецифична (цис-алкен → цис-эпоксид), быстрее идёт по более замещённой C=C. Промышленно оксиран получают окислением этилена кислородом на серебре. Второй путь: алкен + галоген в воде → галогенгидрин (анти), затем основание → внутримолекулярное \(S_N2\); две инверсии дают ту же стереохимию, что и надкислота.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.