در مقاله قبلی به معرفی حلقه اپوکسیدی پرداختیم و گفتیم که این حلقه را می توان به چهار روش تهیه کرد. برای مطالعه این چهار روش، اینجا را کلیک کنید. در این مقاله قصد داریم تا انواع واکنش های ممکن با حلقه اپوکسیدی را بررسی کنیم.
پیش از هر چیز باید بدانید که حلقه اپوکسیدی پتانسیل بسیار بالایی برای انجام واکنش دارد و در حضور بسیاری از گروه های واکنش پذیر دیگر مثل آمین ها، اسید ها و… به سرعت واکنش می دهد و محصولات مختلفی را ایجاد می کند. مهمترین واکنش های حلقه اپوکسیدی به صورت زیر است.
1_ احیاء حلقه اپوکسیدی
در این واکنش، حلقه اپوکسید باز شده و یک الکل از آن ساخته می شود. برای انجام این واکنش از عوامل کاهنده قوی مثل LiALH4 استفاده می شود. همچنین می توان از عوامل کاهنده دیگری مثل گاز هیدروژن یا سدیم بورهیدرید نیز استفاده کرد اما بازده کار با لیتیوم آلومینیوم هیدرید بالاتر است.
واکنش احیاء اپوکسید
این واکنش در محیط اسیدی انجام می شود. طی این واکنش، دو اتم هیدروژن به اکسیژن حلقه حمله می کند و یکی از آن ها گروه هیدروکسیل می سازد و هیدروژن دیگر نیز به کربن مجاور متصل می شود.
2_ واکنش با گرینیارد
این واکنش شباهت زیادی با واکنش قبلی دارد اما یک تفاوت کوچک نیز وجود دارد و آن هم این است که در این جا به جای اینکه دو اتم هیدروژن به اکسیژن حلقه حمله کند، یک گروه آلکیل به آن حمله می کند و طی یک واکنش دو مرحله ای، یک الکل بلند زنجیر ایجاد می شود.
واکنش با گرینیارد
مکانیم این واکنش به صورت زیر است. در این واکنش گروه آلکیل به صورت یک نوکلئوفیل عمل می کند.
مکانیسم واکنش بالا
این واکنش قابل تعمیم دادن است و شما می توانید به جای –R در گرینیارد –RO حاصل از یک الکل را هم قرار دهید.
3_ حلقه گشایی در شرایط اسیدی و بازی
در این واکنش بسته به این که شرایط اسیدی یا بازی باشد، شروع واکنش متفاوت خواهد بود اما محصول نهایی مشابه خواهد شد. به تصویر زیر توجه کنید.
4_ واکنش با آمین ها
در این واکنش بسته به این که آمین نوع چندم استفاده شود محصول متفاوت خواهد بود. در واکنش با آمین نوع اول، گروه RNH به یک کربن و H به کربن مجاور متصل می شود و محصول، یک مولکول حاوی الکل نوع دوم و آمین نوع دوم خواهد شد.
واکنش اپوکسید و آمین نوع اول
در صورتی که آمین نوع دوم باشد. R2N به یک کربن و H به کربن دیگر متصل خواهد شد و حاصل آن، مولکولی با یک آمین نوع سوم و یک الکل نوع دوم خواهد بود.
واکنش اپوکسید و آمین نوع 2
در صورتی که آمین نوع سوم باشد، R3N به یک کربن متصل می شود و در مرحله بعد آن H اسیدی موجود در محیط روی کربن مجاور آن متصل خواهد شد. حاصل این واکنش، مولکولی با یک گروه هیدروکسیل و یک آمین نوع سوم خواهد بود.
مکانیسم واکنش آمین نوع 3 و اپوکسید
توجه: در این واکنش از RSH به عنوان اسید (برای تامین +H) استفاده شده است.
5_ واکنش با تیول ها (RSH)
در این نوع واکنش RS به یک کربن و H به اکسیژن متصل می شود و حاصل آن مولکولی با یک گروه عاملی OH و یک گروه عاملی SH خواهد بود؛ به تصویر زیر توجه کنید.
مکانیسم واکنش اپوکسید و تیول
