Quimica organica epoxidos

Epóxidos
Métodos de preparación:
Los métodos más comunes de preparación de los epóxidos a partir de un alqueno, que puede pasar primero por una adición de halógeno acuoso o el uso de peroxiácidos también sobre olefinas.
Reactividad de los epóxidos:
El éter cíclico de tres miembros, el óxido de etileno, es el compuesto más simple de la familia del epóxido, los cuales desempeñan un papelespecialmente importante en la química orgánica. Como se verá, son inusitadamente lábiles respecto a muchos reactivos electrofílicos y nucleofílicos.
Roseta de reacciones del epoxietano:

El único grupo de éteres cíclicos que se comportan de manera diferente de como lo hacen los éteres de cadena abierta es el formado por los anillos de tres miembros que contienen oxígeno, llamados epóxidos uoxiranos. La tensión en el anillo de éter de tres miembros ocasiona que los epóxidos sean reactivos y les confiere una reactividad química única.
Síntesis y reacciones de los epóxidos.
Síntesis de epóxidos.

1) Mediante la reacción de alquenos con perácidos.
Los epóxidos, éteres cíclicos de tres eslabones, se pueden obtener por reacción de alquenos con peroxiácidos (RCO3H). El peroxiácido reaccionacon el alqueno mediante una reacción electrofílica concertada en la que los enlaces se forman y se rompen al mismo tiempo.
En el laboratorio, los epóxidos normalmente se elaboran por tratamiento de un alqueno con un peroxiácido, RCO3H:

Pueden emplearse muchos peroxiácidos para la epoxidación. A escala de laboratorio, el ácido m-cloroperbenzoico (MCPBA) es el reactivo preferido. Losperoxiácidos transfieren oxígeno a través de un mecanismo complejo en un solo paso, sin intermedios. Sin embargo existen pruebas que demuestran que el oxígeno más alejado del grupo carbonilo es el que se transfiere.
Mecanismo:

Ciclohepteno Peroxiácido 1,2-Epoxicicloheptano Ácido

La reacción entre la olefina y el peroxiácido tiene lugar mediante un únicopaso mecanístico y los productos del proceso son el epóxido y el ácido carboxílico



Como la reacción de epoxidación tiene lugar en un solo paso la estereoquímica presente en el alqueno se retiene en el epóxido. El ácido peroxibenzoico (PhCO3H) y el ácido m-cloroperoxibenzoico (m-ClC6H4CO3H, MCPBA) son dos de los reactivos de más empleados en reacciones de epoxidación.

Se puede considerarla epoxidación como una reacción entre el doble enlace nucleofílico y el peroxiácido electrofílico. En este sentido, la epoxidación será más rápida cuanto más nucleofílico sea el doble enlace. Como las cadenas alifáticas ceden densidad electrónica, los dobles enlaces más sustituidos son más nucleofílicos que los menos sustituidos y se epoxidan con más rapidez. Esto permite conseguir reaccionesde epoxidación regioselectivas en sustratos que contengan más de un enlace doble, como en el ejemplo que se da a continuación:

2) Síntesis de epóxidos a partir de halohidrinas.
En otro método para la síntesis de epóxidos se emplean halohidrinas, producidas por adición electrofílica de HO-X a alquenos. Las halohidrinas se preparan por reacción de los alquenos con disoluciones acuosas dehalógenos. Cuando la halohidrina se trata con una base se produce una reacción SN2 intramolecular que da lugar a un epóxido. Cuando las halohidrinas se tratan con base, se elimina HX y se produce un epóxido. Este método en realidad es una síntesis de éteres de Williamson intramolecular. El átomo de oxígeno (nucleófilo) y el átomo de carbono (electrófilo) están en la misma molécula.

Mecanismo:Bromohidrina Sustitución intramolecular Epóxido


Reacciones de los epóxidos.

1) Apertura de epóxidos mediante catálisis ácida.
Los epóxidos reaccionan con H2O en medio ácido para formar glicoles con estereoquímica anti. El mecanismo del proceso supone la protonación del oxígeno del anillo epoxídico seguida de un ataque nucleofílico de la molécula...