Um modelo de óxido de etileno, o mais simples epóxida.

Um epóxida é um éter cíclico com apenas três átomos anelares. O epóxido mais simples é o óxido de etileno, também conhecido como oxirano, que é considerado como o composto “pai”. Assim, os membros da classe dos epóxidos também são chamados de oxiranos. Os epóxidos são mais reativos que os éteres comuns.

Um polímero contendo unidades epóxidas não reagidas é chamado de poliepóxido ou epoxídico. As resinas epóxidas são utilizadas como adesivos e materiais estruturais. A polimerização de um epoxídico dá um poliéter. Por exemplo, a polimerização do óxido de etileno gera polietilenoglicol, também conhecido como óxido de polietileno, que é comercialmente a forma mais importante de poliéter.

Nomenclatura

Os epóxidos simples são nomeados a partir do oxirano (óxido de etileno) do composto pai, como no clorometiloxirano. Quando a epóxida é considerada um grupo funcional em um composto maior, ela é referida com o prefixo epoxídico. Um exemplo é o composto 1,2-epoxicicloheptano, que também pode ser chamado de epoxido de ciclohepteno.

Um polímero contendo unidades epóxidas não reagidas é chamado de poliepóxido ou epoxi.

Síntese

Epoxídeos são normalmente produzidos por uma das reações dadas abaixo.

Peroxidação de olefinas

Peroxidação de olefinas, também conhecida como reação de Prilezhaev, envolve a oxidação de um alqueno com um peróxido, geralmente um peroxiácido como o ácido metacloroperoxibenzóico (m-CPBA) ou com um dioxirano como o dimetildioxirano (DMDO). Um exemplo é a epoxidação do estireno com ácido perbenzóico ao óxido de estireno:

A reacção prossegue através do que é vulgarmente conhecido como o Mecanismo Borboleta. É mais fácil considerar o oxigênio como um eletrofilo e o alceno como um nucleófilo, embora ambos operem nessa capacidade, e a reação é pensada para ser concertada. (Os números no mecanismo abaixo são para simplificar.)

Processos relacionados incluem algumas reações catalíticas enantioseletivas, tais como o:

• Epoxidação sem partilha
• Epoxidação Jacobsen
• Epoxidação xi

Substituição intramolecular SN2

Este método é uma variante da síntese do éter Williamson. Neste caso, o íon alcóxido e o halogeneto estão bem próximos um do outro na mesma molécula (tais compostos são genericamente chamados de haloidrinas), o que torna esta uma simples reação de fechamento do anel. Por exemplo, com 2-cloropropanol:

Reacção Johnson-Corey-Chaykovsky

Na reacção Johnson-Corey-Chaykovsky, os epoxídicos são gerados a partir de grupos carbonilo e ylides de sulfónio.

Reacções

O anel de três membros de epóxidos é aproximadamente um triângulo equilátero, ou seja, os seus ângulos de ligação são cerca de 60°, o que o torna altamente tenso. O anel deformado torna os epóxidos mais reactivos do que outros éteres, especialmente em relação aos nucleófilos. Reações típicas de epóxidos são observadas abaixo.

• A adição nucleofílica a um epóxido pode ser catalisada por uma base ou um ácido.

• Em condições ácidas, o nucleófilo ataca o carbono que formará a carbonização mais estável, ou seja, o carbono mais substituído (semelhante a um íon de halônio). Em condições básicas, o nucleófilo ataca o carbono menos substituído, de acordo com o processo de reação de adição nuclefílica padrão SN2.

• Hidrólise de um epoxídico na presença de um catalisador ácido gera um glicol. O processo de hidrólise de epóxidos pode ser considerado como a adição nucleofílica de água ao epóxido em condições ácidas.

• Redução de um epóxido com hidreto de alumínio lítio e a água gera um álcool. Este processo de redução pode ser considerado como a adição nucleófila de hidreto (H-) ao epóxido em condições básicas.

• Redução com hexacloreto de tungstênio e n-butyllithium gera o alqueno. Esta reação em efeito é uma desepoxidação:

Ver também

• Álcool
• Epoxi
• Outro
• Etilenoglicol
• Óxido de etileno
• Óxido de etileno
• Polietilenoglicol

Notas

• Março, Jerry. 1985. Advanced Organic Chemistry: Reacções, Mecanismos e Estrutura, 3ª edição. John Wiley & Filhos. ISBN 0471854727.
• McMurry, John. 2004. Organic Chemistry, 6ª edição. Belmont, CA: Brooks/Cole. ISBN 0534420052.
• Morrison, Robert T., e Robert N. Boyd. 1992. Organic Chemistry, 6ª edição. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0136436692.
• Solomons, T.W. Graham, e Craig B. Fryhle. 2004. Organic Chemistry, 8ª edição. Hoboken, NJ: John Wiley. ISBN 0471417998.
• Streitwieser, Andrew, e Clayton H. Heathcock. 1976. Introdução à Química Orgânica. Nova York: Macmillan. ISBN 0024180106.

Todos os links recuperados 19 de agosto de 2017.

• Oxidação de Álcoois.
• Álcoois como Ácidos, Éteres e Tióis.
• Ficha de Dados de Segurança de Materiais: Ethylene Oxide Andersen Sterilizers, Haw River, NC.
• Ethylene Oxide National Institute for Occupational Safety and Health.