Química Orgánica 1 · Radicales, alcoholes y éteres
Por qué los epóxidos se abren pero los éteres no
Condiciones: Aqueous NaOH at 100 °C opens 2,2-dimethyloxirane to 2-methylpropane-1,2-diol, but leaves diethyl ether unchanged. Ring strain of an epoxide ≈ 110 kJ/mol.
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
La pregunta
¿Por qué el hidróxido abre el epóxido pero no rompe el éter dietílico?
Mostrar la respuesta y la explicación
Respuesta y explicación
Respuesta correcta Abrir el anillo de tres miembros libera unos 110 kJ/mol de tensión, lo que compensa la expulsión de un alcóxido; un éter sin tensión no tiene esa fuerza impulsora.
Los ángulos del anillo cercanos a 60° debilitan los enlaces C–O del epóxido, de modo que incluso un grupo saliente pobre (un alcóxido) se va durante el ataque SN2.
Esta no El oxígeno del epóxido tiene carga positiva, que atrae al hidróxido.
El epóxido es neutro; el oxígeno se vuelve positivo solo cuando un ácido lo protona.
Esta no Los carbonos del éter dietílico están demasiado impedidos para que cualquier nucleófilo los alcance.
Los carbonos CH₂ del éter dietílico son primarios y no están impedidos; el obstáculo es el grupo saliente alcóxido pobre sin alivio de tensión.
Esta no El hidróxido primero desprotona el epóxido, que después se descompone.
Los enlaces C–H del anillo del epóxido no son ácidos frente al hidróxido; la reacción es una apertura directa del anillo por SN2.
Solución explicada
En un éter normal el grupo saliente sería un alcóxido, una base fuerte, por lo que no ocurre la SN2. Un epóxido almacena unos 110 kJ/mol de tensión angular y torsional; al romperse un enlace C–O esa tensión se libera, lo que hace favorable la apertura nucleofílica del anillo incluso en condiciones básicas.
Qué vas a practicar
Explica por qué los epóxidos reaccionan con nucleófilos fuertes en condiciones básicas mientras que los éteres comunes no lo hacen.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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