环氧化合物

✍ dations ◷ 2025-06-07 18:09:45 #环氧化合物
环氧化(合)物(epoxide),是含氧三元环的醚类化合物,可以看作环氧乙烷的衍生物。其中三个原子大致在一个等边三角形结构的平面上。由于张力较大,环氧化合物比其他醚更活泼,尤其是与亲核试剂反应。简单的环氧化合物可以通过它们的无氧完全饱和的母体结构来命名,比如环氧乙烷。含有未反应环氧单元的聚合物称为:聚环氧化物或者环氧树脂。环氧树脂可以用于胶粘剂和结构材料。聚合环氧化物可以得到聚醚,比如通过环氧乙烷经过聚合反应得到聚乙二醇。工业中最主要的环氧化物是环氧乙烷和环氧丙烷,它们每年分别的产量分别约为1500万和300万吨。乙烯的环氧化需要消耗的氧气当量数如下:氧气和烯烃的直接反应仅对乙烯有效,其他烯烃甚至丙烯都不能直接反应。大多数的环氧化合物都是通过烯烃与过氧化物(能给出单个氧原子的试剂)反应得到的。典型的过氧化物包括了过氧化氢(双氧水)、过氧羧酸和烷基氢过氧化物。在一些特殊的应用中,其他的过氧化试剂也可以被使用,如:二甲基二氧丙环(DMDO)。这类反应最广泛应用于合成环氧丙烷,其使用叔丁基过氧化氢(过氧化叔丁基)或乙基苯基过氧化氢与丙烯反应。实验室内更为典型的过氧化反应是Prilezhaev反应。反应使用过氧酸,如m-CPBA来氧化烯烃。图例是利用过氧苯甲酸环氧化苯乙烯得到苯乙烯氧化物:反应是通过熟知的“蝴蝶机理”进行。过氧化物被认为是一种亲电试剂,而烯烃是一种亲核试剂。又如图例如下:机理如下所示:氢过氧化物同样用于不对称选择环氧化催化剂,比如Sharpless环氧化反应以及Jacobsen环氧化反应,在上述两个反应中氧原子从金属氧化物或者过氧化物被转移到底物上。它们与史氏环氧化反应在不对称手性环氧化物合成中应用广泛。哑嗪试剂也可用来转化烯烃成为过氧化物。这个方法是Williamson合成的衍生方法。在这个例子当中:卤代醇相邻碳上处于反式的醇盐负离子作为亲核试剂和卤素原子反应,卤素负离子离去,生成环氧化合物。全球的大约一半的环氧丙烷就是通过这个方法制备的。醛或酮在强碱(如醇钠、氨基钠等)的作用下和一个α-卤代羧酸酯进行Darzen反应,生成α,β-环氧酸酯,该人名反应的关键步骤就是该反应。在Johnson-Corey-Chaykovsky反应中,通过羰基基团和硫叶立德反应生成环氧化合物。在这个反应当中,硫代替了氯作为离去基团。缺电子的烯烃,比如烯酮或者丙烯衍生物可以使用亲核的含氧化合物比如过氧化物来进行环氧化反应。这个反应是两步反应历程,第一部是氧原子进行亲核共轭加成反应得到一个稳定的碳负离子,然后碳负离子进攻相同的氧原子,取代一个离去基团并关环。环氧化合物的碳原子是sp3-杂化的,而可能形成一个手性中心。环氧化产物有可能是顺式或者反式的非对映体,这取决于反应的机理以及起始原料烯烃的立体化学。另外,如果在起始原料当中有其他的手性中心,那么环氧化还会影响到环氧基附近的手性。这种反应的非对映选择性是底物控制型的。最后,具有手性结构的环氧化试剂能够影响到环氧化试剂的手性。(参见Sharpless环氧化,Jacobsen环氧化反应,和Juliá-Colonna环氧化)。反应的对映选择性是试剂控制型的。环氧化物的典型反应如下:

相关

  • 无性繁殖无性生殖是指生物体不以透过生殖细胞的结合方式,也就是不经由减数分裂来产生配子,直接由母体细胞分裂后产生出新个体的生殖方式。主要分为孢子繁殖(英语:Sporogenesis)、分裂生殖
  • Li1s2 2s12, 1蒸气压第一:520.2 kJ·mol−1 第二:7298.1 kJ·mol−1 第三:11815.0 kJ·mol主条目:锂的同位素锂(希腊语:λίθος,拉丁:LITHOS,直译"石头")是一种化学元素。其中文
  • 椋鸟椋鸟科是鸟纲雀形目中的一科,约有30个属。这个科的鸟是一种小到中型的雀类,大多为地栖性杂食动物,叫声变化多端。英文名字叫做“Starling”,是从拉丁文”Sturnidae”翻译而来的
  • 记忆异常心理学 行为遗传学 生物心理学 心理药物学 认知心理学 比较心理学 跨文化心理学 文化心理学 差异心理学(英语:Differential psychology) 发展心理学 演化心理学 实验心理学
  • 性别研究性别研究(英语:gender studies)是一个跨学科研究的学术领域,核心研究范围为性别认同和社会性别代议。性别研究这一领域包含了妇女研究(探讨女性、女性主义、性别身份、政治)、男性
  • 中元古代中元古代(英语:Mesoproterozoic,符号MP)是地质时代中的一个代,开始于同位素年龄1600百万年(Ma),结束于1000Ma。中元古代期间蓝藻、红藻、绿藻发育,出现大型宏观藻类。中元古代属于前
  • 水霉见内文卵菌门(学名:Oomycota)或卵菌纲(学名:Oomycetes),俗称水霉 (water mold),是一种与真菌很相似的真核微生物,不具叶绿素,不进行光合作用,需将养分在体外分解后,再进行吸收。但根据亲
  • 化妆品化妆品是除了简单的清洁用品以外,被用来提升人体外貌美丽程度的物质。化妆品的使用起源相当早且普遍,特别是在有一定经济基础的女性会经常使用。广义上,化妆品还包括护肤品。护
  • 俄勒冈理工学院俄勒冈理工学院(Oregon Institute of Technology,简称:Oregon Tech或OIT)是俄勒冈大学系统内的七所大学之一,位于美国俄勒冈州克拉马斯福尔斯,此外在威尔逊维尔有一个分校区,在撒冷
  • 英国体育英国是许多世界性体育运动的发源地,包括职业足球、棒球、橄榄球、板球、高尔夫、网球、乒乓球、羽毛球、壁球、圆场棒球、曲棍球、拳击、斯诺克、台球、冰壶。在许多体育项目