Química Orgánica (647)

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6 4 8 CAPÍTULO 14 Éteres, epóxidos y sulfuras
14-12
Apertura del anillo 
de los epóxidos 
catalizada 
por un ácido
Los epóxidos son mucho más reactivos que los éteres dialquílicos comunes debido a la gran 
energía de tensión (aproximadamente 105 kJ/m ol o 25 kcal/m ol) asociada con el anillo de tres 
miembros. A diferencia de los demás éteres, los epóxidos reaccionan en condiciones ácidas 
y básicas. Los productos de la apertura catalizada por un ácido dependen principalmente del 
disolvente empleado.
En agua En la sección 8-13 vimos que la hidrólisis catalizada por un ácido de los epóxidos 
forma glicoles con estereoquímica anti. El mecanismo de esta hidrólisis involucra la proto- 
nación del oxígeno (formando un buen grupo saliente), seguida de un ataque Sn2 por el agua. 
La estereoquímica anti resulta del ataque del agua por el lado posterior del epóxido protonado.
MECANISMO 14-2 Apertura d e epóxidos catalizada por un ácido en agua 
Los epóxidos se abren en disoluciones ácidas para formar glicoles.
Paso 1: protonación del epóxido para formar un electrófilo fuerte.
H
‘H— H
H H
1,2 -epoxiciclopentano
Paso 2: el agua ataca y abre el anillo.
Paso 3: desprotonación para formar el diol.
H H
OH H > + H ,0 +
H OH
fr<zn$-ciclopentano-1,2 -diol 
(mezcla de enantiómeros)
Es posible la hidroxilación anti directa de un alqueno (sin la obtención del epóxido inter­
mediario) usando una disolución acuosa ácida de un peroxiácido. Tan pronto como se forma 
el epóxido, se hidroliza al glicol. Con frecuencia se usan el ácido peroxiacético (CH3CO3H) 
y el ácido peroxifórmico (HCO3H) para la hidroxilación anti de alquenos.
H
\ / 
C = C 
/ \
H CH3
trans-buì-2-eno
O
CH3—C—OOH 
H+, H20
H O \ £ c h 3 
, f - C 
H jC /H OH
mi¿0 -butano-2 ,3 -diol
CH,
H
H-
-OH
OH
CH,
P R O B L E M A 1 4 - 2 1
Proponga mecanismos para los pasos de epoxidación y apertura del anillo de la epoxidación e hidrólisis 
del /ra/w-but-2-eno mostrado arriba. Prediga el producto de la misma reacción con c/s-but-2-eno.