Vizualizare sursă pentru „Epoxid”

[[File:Epoxide generic.svg|thumb|Structura generală a unui epoxid]]
Un '''epoxid''' e un [[eter]] ciclic cu 3 atomi într-un inel. Acest inel seamănă cu un [[triunghi echilateral]], care-l fac foarte încordat. Inelul încordat face epoxizii mai reactivi decât alți [[eter]]i. Epoxizii dominanți industrial sunt [[oxid de etilenă|oxidul de etilenă]] și [[oxid de propilenă|oxidul de propilenă]]. În general, epoxizii cu masă moleculară mică sunt compuși incolori, nepolari și adesea volatili.<ref name=UllmannEpoxides>{{Ullmann | author1 = Guenter Sienel | author2 = Robert Rieth | author3 = Kenneth T. Rowbottom | title = Epoxides | doi = 10.1002/14356007.a09_531}}</ref>

== Obținere ==
Reacțiile în urma cărora se obțin epoxizi se numesc reacții de '''epoxidare'''. Cel mai adesea, aceste reacții se aplică [[alchenă|alchenelor]], fie prin [[oxidare]] catalizată sau prin reacții cu [[peroxid|peroxizi]].<ref name="Chemistry LibreTexts_2013-10-02">{{Citation | url=https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Alkenes/Reactivity_of_Alkenes/Stereoselectivity_in_Addition_Reactions_to_Double_Bonds/Oxidations/Epoxidation| title=Epoxidation| newspaper=Chemistry LibreTexts| date= 2 octombrie 2013| accessdate=27 octombrie 2020}}</ref>

=== Oxidarea alchenelor ===
====Oxidări catalizate eterogen====
Reacția de epoxidare a [[etilenă|etilenei]] presupune o reacție de [[oxidare]]:

:<chem display="block">7 H2C=CH2 + 6 O2 -> 6 C2H4O + 2 CO2 + 2 H2O</chem>

Reacția directă este folositoare doar pentru acest epoxid în particular. Metodele modificare de oxidare catalizate eterogen cu [[catalizator]] de [[argint]] sunt de obicei utilizate.<ref>{{cite journal|journal = Catalysis Reviews|title = Structure Sensitivity of the Catalytic Oxidation of Ethene by Silver|last1=Sajkowski|first1= D. J.|last2 = Boudart|first2 = M.|date = 1987|volume =29|issue = 4|pages = 325–360|doi = 10.1080/01614948708078611}}</ref>  
Alte alchene sunt mai greu de epoxidat, chiar și [[propilenă|propilena]], la care se poate face o reacție de epoxidare selectivă cu catalizator de aur.<ref>{{cite journal |title=The Production of Propene Oxide: Catalytic Processes and Recent Developments|first1=T. Alexander|last1=Nijhuis|first2=Michiel|last2=Makkee|first3=Jacob A.|last3=Moulijn|first4=Bert M. |last4 = Weckhuysen |date=1 May 2006|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research |volume=45 |issue=10 |pages=3447–3459|doi=10.1021/ie0513090|hdl = 1874/20149|hdl-access=free}}</ref>

==== Oxidarea cu peroxizi și catalizatori metalici ====
:[[File:SimpleMOORexpxCyc2.svg|thumb|300px|left|Mecanism de reacție simplificat pentru epoxidarea catalizată de metale a alchenelor cu peroxizi (ROOH).]]
Majoritatea epoxizilor se obțin în urma tratării alchenelor cu [[peroxid|peroxizi]], care donează un singur [[atom]] de [[oxigen]].

[[Complex (chimie)|Complecșii metalici]] sunt catalizatori buni pentru reacțiile de epoxidare în care se utilizează [[peroxid de hidrogen]] și hidroperoxizi de [[alchil]]. [[Peroxiacid|Acizii peroxicarboxilici]], care sunt mai puternic [[electrofil]]i, convertesc alchenele la epoxizi fără necesitatea adăugării de catalizator. În funcție de mecanismul de reacție și de geometria alchenei de la care se pornește, se pot obține epoxizi [[diastereomer]]i ''cis'' și/sau ''trans''. De asemenea, dacă în alchena respectivă există deja [[stereocentru|stereocentri]], aceștia pot influența [[stereochimie|stereochimia]] procesului de epoxidare. Epoxidările catalizate de metale au fost explorate utilizând hidroperoxid de terț-butil (TBHP).<ref name=name2>{{cite journal | author = Indictor N., Brill W. F. | year = 1965 | title =  Metal Acetylacetonate Catalyzed Epoxidation of Olefins with t-Butyl Hydroperoxide| url = | journal = J. Org. Chem. | volume = 30 | issue = 6| page = 2074 | doi = 10.1021/jo01017a520 }}</ref> Reacția dintre TBHP și metal (M) generează un complex activ metal-peroxid (o grupă MOOR), care apoi transferă un atom de oxigen către alchenă.<ref>{{cite journal | author = Thiel W. R. | year = 1997 | title = Metal catalyzed oxidations. Part 5. Catalytic olefin epoxidation with seven-coordinate oxobisperoxo molybdenum complexes: a mechanistic study | url = | journal = Journal of Molecular Catalysis A: Chemical | volume = 117 | issue = | pages = 449–454 | doi = 10.1016/S1381-1169(96)00291-9 }}</ref>


Peroxizii organici sunt utilizați la obținerea oxidului de propilenă din propilenă. Sunt necesari catalizatori, iar ca surse de oxigen se pot utilizat atât t-butil-hidroperoxid, cât și [[hidroperoxid]] de [[etilbenzen]].<ref name=PO>Dietmar Kahlich, Uwe Wiechern, Jörg Lindner “Propylene Oxide” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002 by Wiley-VCH, Weinheim. {{DOI|10.1002/14356007.a22_239}}</ref>

====Oxidarea cu acizi peroxicarboxilici====
În laborator, mai adesea este utilizată o reacție de epoxidare denumită [[reacție Prilejaev|reacția Prilejaev]].<ref name=March>March, Jerry. 1985. ''Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure''. 3rd ed. John Wiley & Sons. {{ISBN|0-471-85472-7}}.</ref><ref>{{cite journal
 | author = Nikolaus Prileschajew
 | journal = Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft
 | volume = 42
 | issue = 4
 | pages = 4811–4815
 | title = Oxydation ungesättigter Verbindungen mittels organischer Superoxyde
 | trans-title = Oxidation of unsaturated compounds by means of organic peroxides
 | doi = 10.1002/cber.190904204100
 | year = 1909
 | language = German
 | url = https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=uc1.b3481272;view=1up;seq=597}}</ref> Această metodă presupune reacție de oxidare a unei alchene cu un [[peroxiacid]], precum este acidul ''meta''-cloroperoxibenzoic (m-CPBA). Un exemplu ilustrativ este reacția de epoxidare a [[stiren]]ului cu [[acid perbenzoic]], care duce la formarea de oxid de stiren:<ref name="Harold1941">{{OrgSynth | author = Harold Hibbert and Pauline Burt | title = Styrene Oxide | collvol = 1 | collvolpages = 494 | year = 1941 | prep = cv1p0494}}</ref>

:[[Image:PrilezhaevReaction.svg|400px|centru|Prilezhaev Reaction]]

Alte reacții similare care se pot aplica sunt reacțiile de [[epoxidare Sharpless]] și de [[epoxidare Jacobsen]].

=== Epoxidări asimetrice catalizate omogen ===
[[File:Benzoloxid.svg|200px|right|thumb|[[Benzen]]ul este oxidat de enzimele [[citocrom P450]] la [[oxid de benzen]].]]
Oxidarea arenelor este un exemplu de proces de epoxidare ce are loc în [[organism]], și poate fi realizat de izoenzimele familiei [[citocrom P450]]. Pentru arenele prochirale, precum sunt: [[naftalină]], [[toluen]], [[acid benzoic|benzoat]] și [[benzopiren]], epoxizii sunt adesea obținuți [[stereoselectivitate|enantioselectiv]].<ref>Jerina DM, Kaubisch N, Daly JW. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC389465/ Arene oxides as intermediates in the metabolism of aromatic substrates: alkyl and oxygen migrations during isomerization of alkylated arene oxides]. ''Proc Natl Acad Sci U S A.'' 1971 Oct;68(10):2545-8. {{DOI|10.1073/pnas.68.10.2545}} {{PMID|5289888}}.</ref>

Epoxizii chirali pot fi obținuți enatioselectiv plecând de la alchene prochirale. Mulți complecși metalici sunt catalizatori activi, dar cei mai importanți sunt cei care conțin [[titan]], [[vanadiu]] și [[molibden]].<ref>{{cite journal | author = Berrisford D. J., Bolm C., Sharpless K. B. | year = 2003 | title = Ligand-Accelerated Catalysis | url = | journal = Angew. Chem. Int. Ed. Engl. | volume = 95 | issue = | pages = 1059–1070 | doi = 10.1002/anie.199510591 }}</ref><ref name=name3>{{cite journal | author = Sheldon R. A. | year = 1980 | title =  Synthetic and mechanistic aspects of metal-catalysed epoxidations with hydroperoxides| url = | journal = Journal of Molecular Catalysis | volume = 1 | issue = | pages = 107–206 | doi = 10.1016/0304-5102(80)85010-3 }}</ref>

===Substituții intramoleculare S<sub>N</sub>2 ===
Reacțiile de substituție intramoleculară de tip S<sub>N</sub>2 presupun un proces de [[dehidrohalogenare]], care poate fi considerat a fi o variantă a [[Sinteză Williamson|sintezei Williamson pentru eteri]]. În acest caz, un ion [[alcoxid]] substituie intramolecular un atom de clor. Compușii care reacționează sunt denumiți [[halohidrină|halohidrine]] și se pot obține în urma reacției dintre halogeni, apă și alchene (halohidrare).<ref name="Koppenhoefer1993">{{OrgSynth | author = Koppenhoefer, B. |author2=Schurig, V. | title = (R)-Alkyloxiranes of High Enantiomeric Purity from (S)-2-Chloroalkanoic Acids via (S)-2-Chloro-1-Alkanols: (R)-Methyloxirane | collvol = 8 | collvolpages = 434 | year = 1993 | prep = cv8p0434}}</ref> De exemplu, plecând de la clorohidrina propilenei se obține oxidul de propilenă, reacția fiind cel mai frecvent utilizată pentru obținerea acestui compus:<ref name=PO/>

[[Image:Methyloxirane from 2-chloropropionic acid.png|centru|400px]]

Un alt exemplu de reacție de epoxidare intramoleculară este [[Reacție Darzens|reacția de condensare Darzens]].

== Note ==
<references/>

{{Grupe funcționale}}
{{Control de autoritate}}

[[Categorie:Grupe funcționale]]
[[Categorie:Epoxizi| ]]