Вход

Оксиранам

Реферат по химии
Дата добавления: 28 апреля 2009
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 1.1 Мб (архив zip, 124 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

Оксиранами (старое название эпоксиды) называют трехчленные циклические соединения, содержащие один атом кислорода в цикле.


Окись этилена

Простейший оксиран обычно называют окисью этилена. Ее получают в промышленности путем пропускания смеси этилена с воздухом или с кислородом над серебряным катализатором

(16)

оксиран (окись этилена)


Был также разработан промышленный метод окисления одной из двойных связей бутадиена до эпоксидной группы:


(17)

3,4-эпокси-1-бутен


Методы получения оксиранов


Окисление алкенов надкислотами

Наиболее широко используемым методом получения оксиранов является действие на алкены надкислотами:

(18)

циклогексен м-хлорнадбензойная 1,2-эпоксицикло- м-хлорбензойная

кислота гексан кислота

Окисление алкенов органическими надкислотами сопровождается присоединением кислорода по двойной связи, в результате чего образуются

-оксиды (Н.А. Прилежаев). Был предложен следующий механизм этой реакции:

(М 5)

Присоединение кислорода по двойной связи в реакции эпоксидирования представляет собой син-процесс. Например, циклогексен реагирует с м-хлорнадбензойной кислотой с образованием 1,2-эпоксициклогексана:

(19)

цис-2-бутен цис-2,3-диметилоксиран

(2R,3S)-2,3-диметилоксиран (мезо форма)


Эпоксид образуется той же конфигурации, что и исходный алкен:

(20)

(2R,3R)-2,3-диметилоксиран (23,3S)-2,3-иметилоксиран


Внутримолекулярное замещение галогенгидринов

Оксираны получают также действием щелочей на галогенгидрины (вариант реакции Вильямсона):

(21)

пропилен пропиленхлоргидрин окись пропилена


Таким путем из монохлоргидринов глицерина получают глицидный спирт, а из дихлоргидринов – эпихлоргидрин.


(22)

монохлоргидрины глицерина глицидный спирт


(23)

аллилхлорид дихлоргидрины глицерина эпихлоргидрин


Реакции оксиранов


Эпоксиды из-за легкости раскрытия очень напряженного эпоксидного цикла чрезвычайно реакционноспособны. В общем виде реакцию можно записать так:

где Nu = OH, OR, OAr, OOCR, Hal, NH2, NR2, SH, CN, N3 и др.


Реакция может катализироваться кислотами. Это особенно необходимо, когда раскрытие цикла осуществляется слабым нуклеофилом, например водой или спиртом:

(24)

(М 6)


Таким образом, эпоксидирование с последующим гидролизом в присутствии кислоты является методом анти гидроксилирования алкенов. Напомним, что син гидроксилирование алкенов осуществляется окислением разбавленным раствором перманганата калия.

Катализирумый кислотой гидролиз 1,2-эпоксициклогексана приводит к образованию транс-1,2-циклогександиола в виде двух энантиомеров:

(25)

1,2-эпоксициклогексан транс-1,2-циклогександиол


Присоединение хлороводорода к окиси этилена приводит к образованию этиленхлоргидрина:

(25)


В присутствии кислот или оснований окись этилена димеризуется в

1,4-диоксан:

(26)

1,4-диоксан


Реагируя с сероводородом, окись этилена дает тиогликоль, который далее реагирует еще с одной молекулой окиси этилена давая тиодигликоль.

Если в тиодигликоле заменить гидроксильные группы на атомы хлора то будет получен иприт:


Из окиси этилена и аммиака получают этаноламины:


При щелочном катализе не симметричный оксиран атакуется по наименее замещенному атому углерода:

окись пропилена

1-этокси-2-пропанол

При кислотном катализе не симметричный оксиран атакуется по наиболее замещенному атому углерода:

(27)

2-метил-1,2-эпоксипропан 2-метокси-2-метил-1-пропанол


В протонированном эпоксиде более разветвленный атом углерода несет более положительный заряд, чем менее замещенный.

Этиленгликоль, реагируя с окисью этилена превращается в диэтиленгли-коль, триэтиленгликоль и т.д. до полимера:


При добавлении к окиси этилена следов воды образуется полимер:


Аналогичным образом окись этилена реагирует со спиртами:

(28)


Целлозольвы далее, могут реагировать еще с одной молекулой окиси этилена давая карбитолы:

(26)

Взаимодействие оксиранов с магнийорганическими соединениями следует рассматривать как бимолекулярное нуклеофильное замещение у насыщенного атома углерода оксирана под действием карбаниона металлоорганического соединения.





Оксирановый цикл раскрывается также под действием диалкилкупратов, причем замещение происходит при наименее замещенном атоме углерода:



(27)


© Рефератбанк, 2002 - 2017