Epossidi: reazioni in ambiente basico

Gli epossidi sono attaccati da nucleofili per dare prodotti in cui si verifica l’apertura dell’anello tramite un meccanismo di tipo SN₂. La tensione di anello provoca una reattività maggiore rispetto a quella degli eteri alifatici o ciclici ad almeno 5 termini

Reazione con nucleofili

I nucleofili che sono utilizzati prevalentemente per questa reazione sono:

• reattivi di Grignard RMgX
• composti litio-organici LiR
• litio alluminio idruro LiAlH₄
•  ione idrossido OH^–
•  alcossidi RO^–

Meccanismo

Gli epossidi reagiscono secondo un meccanismo SN₂ . Il nucleofilo, se un in un epossido gli atomi di di carbonio presentano sostituenti, attacca il carbonio meno sostituito .

Come in tutte le reazioni che avvengono tramite meccanismo SN₂  l’attacco del nucleofilo avviene sulla parte opposta rispetto al gruppo uscente. Il prodotto della reazione presenterà un’inversione di configurazione.

Nel caso di reazioni di epossidi in ambiente basico l’ossigeno è considerato il gruppo uscente sebbene esso non si allontani dalla molecola ma rimane legato a un atomo di carbonio nel prodotto di reazione.

Si consideri, ad esempio, la reazione del 2,2-dimetilossirano con etanolo CH₃CH₂OH in presenza di etossido di sodio CH₃CH₂Na

Il 2,2-dimetilossirano

presenta un atomo di carbonio a cui sono legati due gruppi -CH₃ e un atomo di carbonio legato a due atomi di idrogeno.

L’etossido attacca quest’ultimo carbonio che è quello meno sostituito e si ha l’apertura dell’anello con formazione di un intermedio in cui l’ossigeno presenta la carica negativa.

Quest’ultimo attacca l’idrogeno del gruppo -OH presente nell’etanolo con formazione dell’1-etossi-2-metil-2-propanolo CH₃CH₂OCH₂C(OH)(CH₃)₂