エポキシド
未反応のエポキシド単位を含むポリマーは、ポリエポキシドまたはエポキシと呼ばれる。 エポキシ樹脂は接着剤や構造材料として使用される。 エポキシドを重合するとポリエーテルが得られる。 例えば、エチレンオキシドの重合でポリエチレングリコールが生成し、ポリエチレンオキシドとしても知られ、商業的に最も重要なポリエーテルである。
命名法
単純なエポキシドは、クロルメチロキシランのように親化合物オキシラン（酸化エチレン）から名付けられる。 エポキシドがより大きな化合物の官能基とみなされる場合、エポキシという接頭辞を付けて呼ばれる。
未反応のエポキシド単位を含むポリマーは、ポリエポキシドまたはエポキシと呼ばれている。
オレフィン過酸化
オレフィン過酸化は、Prilezhaev反応としても知られ、アルケンを過酸化物、通常はメタ-クロロ過酸化安息香酸（m-CPBA）などの過酸化酸またはジメチルジオキシラン（DMDO）などのジオキシランで酸化することである。 例えば、スチレンを過安息香酸でエポキシ化し、スチレンオキシドを生成する。
この反応は一般にバタフライ機構と呼ばれるもので進行する。 酸素を求電子、アルケンを求核と考えるのが最も簡単ですが、両者ともそのように作用し、反応は協奏的に進むと考えられています。 (以下、機構中の数字は簡略化のためです。)
関連するプロセスとして、いくつかの触媒的エナンチオ選択的な反応がある。
- Sharpless epoxidation
- Jacobsen epoxidation
- Shi epoxidation
Intramolecular SN2 substitution
この方法は、ウィリアムソンエーテル合成の変種である。 この場合、アルコキシドイオンとハロゲン化物が同一分子内で隣り合っているため（このような化合物を一般にハロヒドリンと呼ぶ）、単純な閉環反応となる。 例えば2-クロロプロパノールの場合：
Johnson-Corey-Chaykovsky reaction
カルボニル基とイリデン酸サルホニウムからエポキシドを生成させるJohnson-Corey-Chaykovsky反応では、カルボニルとイリデン酸サルホニウムを反応させることで、エポキシドの生成を行います。
反応
エポキシドの3員環はほぼ正三角形、すなわち結合角が約60°であり、非常に歪んだ形をしている。 この歪んだ環により、エポキシドは他のエーテルよりも反応性が高く、特に求核剤に対して反応しやすい。
- エポキシドへの求核付加は、塩基または酸によって触媒されます。
- 酸性の条件下では、求核剤は最も安定なカルボケーションを形成するであろう炭素、つまり最も置換度の高い炭素（ハロニウムイオンに似ています）に作用します。
- 酸触媒の存在下でエポキシドを加水分解するとグリコールが生成する。 エポキシドの加水分解は、酸性条件下でのエポキシドへの水の求核付加と考えることができる。
- エポキシドの水素化リチウムアルミニウムと水による還元は、アルコールを生成する。 この還元過程は、塩基性条件下でのエポキシドへの水素化物（H-）の求核付加と考えることができる。
- 六塩化タングステンとn-ブチルリチウムによる還元ではアルケンを生成する。 この反応は事実上、脱エポキシ化である。
See also
- Alcohol
- Epoxy
- Ether
- Ethylene glycol
- Ethylene oxide
- Polyethylene glycol
注
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- McMurry, John. 2004. 有機化学 第6版. カリフォルニア州ベルモント: ブルックス/コール. ISBN 0534420052.
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All links retrieved August 19, 2017.
- Alcohols oxidation.
- Alcohols as Acids, Ethers and Thiols.
- Material Safety Data Sheet.日本経済新聞社。 エチレンオキシドAndersen Sterilizers, Haw River, NC.
- Ethylene Oxide National Institute for Occupational Safety and Health.
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- Epoxide history
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- History of “Epoxide”
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