Química Orgânica 1 · Radicais, álcoois e éteres
Why epoxides open but ethers do not
Condições: 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.
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
A pergunta
Why does hydroxide open the epoxide but not cleave diethyl ether?
Mostrar a resposta e a explicação
Resposta e explicação
Resposta correta Opening the three-membered ring releases about 110 kJ/mol of strain, which pays for expelling an alkoxide; an unstrained ether has no such driving force.
Ring angles near 60° make the epoxide C–O bonds weak, so even a poor leaving group (an alkoxide) departs during SN2 attack.
Esta não The epoxide oxygen carries a positive charge that attracts hydroxide.
The epoxide is neutral; the oxygen becomes positive only when acid protonates it.
Esta não Diethyl ether's carbons are too hindered for any nucleophile to reach.
The CH₂ carbons of diethyl ether are primary and unhindered; the obstacle is the poor alkoxide leaving group without strain relief.
Esta não Hydroxide first deprotonates the epoxide, which then falls apart.
The epoxide ring C–H bonds are not acidic toward hydroxide; the reaction is a direct SN2 ring opening.
Solução explicada
In a normal ether the leaving group would be an alkoxide, a strong base, so SN2 does not occur. An epoxide stores about 110 kJ/mol of angle and torsional strain; breaking one C–O bond releases it, making nucleophilic ring opening favourable even under basic conditions.
O que você vai praticar
Explain why epoxides react with strong nucleophiles under basic conditions while ordinary ethers do not.
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