Epoxido de Menadiona

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
QUÍMICA
LABORATORIO DE QUIMICA ORGANICA IV





Previo # 1: “Epóxido de la Menadiona y apertura de 2-metil-2,3-epoxi-1,4-naftoquinona”

PROFESORES:
J. GILBERTO GONZÁLEZ VILLANUEVA RUBEN SANABRÍA TZINTZUN

ALUMNOS
Castillo Moreno Adriana
Romero Olivares Vanessa
Vázquez PinedaJuan Antonio

15/Febrero/2013

Objetivo
Que el alumno sintetice un anillo de tres miembros con un heteroátomo (oxígeno) conocido con el nombre de epóxido u oxirano, este se utilizará como intermediario en la síntesis del Ftiocol mediante la apertura del epóxido en medio ácido.
Mecanismos de reacción
Reacción A) Obtención del epóxido de la menadiona:

Mecanismo A:

La reacción se lleva acabo con peróxido de hidrógeno en medio básico debido a que acelera la reacción; este tipo de reacción es lenta debido al doble enlace de la olefina y el grupo atractor de electrones.
Reacción B) Apertura de 2-metil-2,3-epoxi-1,4-naftoquinona:

Mecanismo B:

Porque se utiliza peróxido de hidrógeno en lugar de un perácido?
Los peróxidos de éteres con baja masa molecular, son muchos masreactivos (con mayor facilidad reaccionaran), ya que son explosivos y extremadamente peligrosos, aun en cantidades pequeñas.

El átomo de oxígeno electronegativo del peróxido les da a los ésteres un pequeño momento bipolar, y los puntos de ebullición de los éteres son con frecuencia un poco más altos que los puntos de ebullición de los alcanos equiparables.
Adiciones conjugadas carbonílicas: Reacciónde Michael.
Se sabe que ciertos núcleofilos, como las aminas, reaccionan con aldehídos y cetonas (,(-insaturados para dar el producto de adición conjugada, en vez del producto de adición directa.

Exactamente el mismo tipo de adición conjugada puede ocurrir cuando un ion enolato nucleofílica reacciona con un compuesto carbonílico α, β-insaturados, un proceso conocido como la reacción Michael.Las mejores reacciones de Michael son aquellas que tienen lugar cuando un ion enolato particularmente estable como el derivado a partir de un β-ceto éster o de otro compuesto 1,3-dicarbonílico se adiciona a una cetona α,β-insaturada no impedida.
Mecanismo de la Adición de Michael
Etapa 1.-. Formación del enolato.
Etapa 2.- Ataque nucleófilo del enolato al carbono β del α,β-insaturado.
Etapa3. Equilibrio ácido-base
Etapa 4. Tautomería ceto - enol



El producto de Michael puede condensar mediante una aldólica intermolecular, formando un α,β-insaturado. El conjunto de la adición de Michael y la aldólica final se conoce como reacción de Robinson

Apertura de epóxidos en medio ácido

Los epóxidos se abren por el tratamiento con ácido de la misma forma en que lo hacen otroséteres, pero bajo condiciones mucho más suaves debido a la tensión del anillo.
El epóxido experimenta con el agua una reacción catalizada por ácido y con ruptura de anillo (una hidrólisis) para dar el dialcohol (diol) correspondiente llamados glicol. La apertura del epóxido ocurre por un ataque posterior tipo SN2 del nucleófilo sobre el epóxido protonado.
La regioquímica de la apertura del anillocatalizada por ácido depende de la estructura del epóxido, y con frecuencia se forma una mezcla de productos. Cuando ambos átomos de carbono del epóxido son primarios o secundarios, el ataque nucleófilo ocurre principalmente en el sitio menos sustituido, - un resultado tipo SN2-. Sin embargo cuando uno de los átomos de carbono del epóxido es terciario, el ataque núcleofilico ocurre principalmente enel sitio más sustituido – tipo SN1-

Los epóxidos tienen un ligero carácter básico. Por ello en medio ácido una buena cantidad de moléculas se protonan. La electrofilia de los carbonos unidos al oxígeno protonado aumenta considerablemente y los enlaces C-O se debilitan. Si el epóxido es asimétrico, la ruptura del enlace C-O que conduce al carbocatión más sustituido es la más favorable. El...