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Un mwfaepossido, detto anche mwfqossirano, è un mwfgetere ciclico in cui l'mwfwossigeno è uno degli atomi di un anello a tre termini. La molecola di un epossido è del tipo Rmwga1Rmwgq2C(O)CRmwgg3Rmwgw4 con gli R radicali mwhaalchilici o mwhqarilici. Pur essendo degli mwhgeteri, essi presentano una reattività del tutto eccezionale e degli schemi di sintesi alquanto differenti. In generale, gli epossidi a basso peso molecolare sono gas o liquidi volatili molto infiammabili, incolori e poco polari, solubili anche in acqua (con la quale però lentamente reagiscono), oltre che nei comuni solventi organici eterei, idrocarburici o alogenati.cite-ref-ullmannepoxides-1-0[1]

Tale reattività degli epossidi che va ben oltre quella degli eteri alifatici o ciclici ad almeno 5 termini è causata dalla mwjatensione d'anello, nelle sue componenti angolare e torsionale; la prima è dovuta alla notevole riduzione degli angoli di legame a circa 60°, valore molto distante dall'angolo tetraedrico (109,5°) ideale per l'ibridazione mwjqspmwjg3 (tensione angolare); la seconda (tensione torsionale, dovuta all'eclissamento degli idrogeni dell'anello) è un poco inferiore a quella nel mwjwciclopropano, perché rispetto ad esso qui mancano due idrogeni e quindi i loro eclissamenti, ma resta comunque notevole. Tutto questo porta ad una facile apertura dell'anello e questa può avvenire in molti modi che comprendono sia attacchi mwkanucleofili, che mwkqelettrofili.

• Nomenclatura

• Sintesi

• Reazioni

• Altre reazioni

• Applicazioni

• Sicurezza

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Il più comune fra questi composti è detto comunemente mwlqossido di etilene (IUPAC: 1,2-epossietano. IUPAC preferitamwlg : ossirano).

Abbiamo almeno tre metodi per nominarli:

• La nomenclatura IUPAC (mwmgn,n+1-epossi ... -ano) (al posto di n+1 ci può essere anche n+2, n+3, ... etc.)

in questo sistema l'atomo di ossigeno è considerato un sostituente (in 2 posizioni) col nome mwnqepossi-, preceduto dalle posizioni degli atomi di carbonio sopra cui si trova nel ramo principale (C-1,C-2,...C-n,C-(n+1),...C-t) e seguito dal nome dell'mwngalcano base o dai suoi isomeri.

• La nomenclatura IUPAC preferita (mwoq2 ... -il 3 ... -il ossirano; mwog2,2 ... -il ossirano)

questo metodo tiene conto del nome mwpqossirano preceduto dai numeri posizione atomi del gruppo (O-1,C-2,C-3) e dei mwpgradicali alchilici presenti.

• La nomenclatura comune (mwqqossido di ... -ene)

viene derivata dell'ossido di etilene, che è l'epossido base, e tiene conto dell'mwraalchene di partenza seguito da mwrqossido o preceduto da mwrgossido di.

Ecco i primi mwsaeteri ciclici derivati dagli mwsqalcani che comprendono gli epossidi più semplici:

| Formula | Nome IUPAC | Preferito IUPAC | Nome comune | Stato IUPAC | Struttura 2D |

|---|---|---|---|---|---|

| CH 2 (O)CH 2 | 1,2-epossietano | ossirano | ossido di etilene | | |

| CH 3 CH(O)CH 2 | 1,2-epossipropano | metilossirano | ossido di propilene | | |

| CH 2 CH 2 (O)CH 2 | 1,3-epossipropano | ossetano | ossido di trimetilene | | |

| CH 2 (O)CHCH 2 CH 3 | 1,2-epossibutano | etilossirano | ossido di etil-etilene | | |

| CH 3 CH(O)CHCH 3 | 2,3-epossibutano | 2,3-dimetilossirano | ossido di 2,3-butilene | | |

| (CH 3 ) 2 C(O)CH 2 | 1,2-epossi 2-metilpropano | 2,2-dimetilossirano | ossido di isobutilene | | |

| CH 3 CHCH 2 (O)CH 2 | 1,3-epossisobutano | 3-metilossetano | ossido di 1,3-isobutilene | | |

| CH 3 CH(O)CH 2 CH 2 | 1,3-epossibutano | 2-metilossetano | ossido di 1,3-butilene | | |

| CH 2 CH 2 (O)CH 2 CH 2 | 1,4-epossibutano | ossolano | ossido di 1,4-butilene | | |

Le righe colorate in azzurro indicano l'alcano, mentre quelle in bianco gli isomeri di struttura derivati.

Se l'epossido fa parte di un altro sistema ciclico si utilizza sempre il prefisso mw1aepossi-. Facciamo qualche esempio:

Gli epossidi dominanti nell'industria sono l'mw8qossido di etilene e l'mw8gossido di propilene, le produzioni sono rispettivamente circa 15 e 3 milioni tonnellate/anno.cite-ref-2[2]

• Ossidazione catalitica di alcheni:

• mwaqimwaqmEpossidazione di mwaqqalcheni:

Si utilizzano mwaqyacidi perossicarbossilici, di formula -COOOH anziché -COOH. È il metodo di maggior impiego nelle sintesi fatte in laboratorio. Il reagente più comunemente impiegato è l'mwaqcacido meta-cloroperossibenzoico.

L'mwaq0epossidazione di Sharpless permette di formare un epossido con alta mwaq4enantioselettività partendo da un mwaq8alcool allilico.

• mwarimwarmSostituzione nucleofila interna delle mwarqaloidrine:

In questa reazione X può essere un atomo di mwarocloro o un atomo di mwarsbromo; in alternativa ad NaOH è anche possibile utilizzare Kmwarw2COmwar03

• mwasaSintesi dell'mwaseossido di etilene:

Questa sintesi non funziona con altri mwasoalcheni, però è l'unica ad essere stata portata su scala industriale.

• mwas0Sintesi di mwas4Corey-Chaykovsky:

Reazioni di ilidi dello zolfo con composti carbonilici.

• mwatmAddizione di acqua, formazione di glicoli

(un glicole etilenico)

• mwatwAddizione di ammoniaca (o ammine primarie e secondarie) a dare etanolammine

• mwauyApertura dell'anello per reazione con mwaucnucleofili:

È una reazione di mwavisostituzione nucleofila SmwavmN2 con apertura d'anello che è praticamente impossibile con eteri non in tensione.

• mwavyApertura dell'anello mediante mwavccatalisi acida:

Il prodotto dell'apertura dell'anello mediante catalisi acida per l'ossido di etilene è il mwawaglicole etilenico, prodotto interessante per utilizzi di vario genere.

• mwawmRiduzione:

La mwawkriduzione di un epossido con mwawotetraidroalluminato di litio o mwawsidruro di alluminio produce l'mwawwalcool corrispondente.cite-ref-3[3] L'attacco nucleofilo dell'idruro (Hmwaxe−) avviene sul C meno ingombrato dell'epossido.

• mwaxqReazione con i mwaxureattivi di Grignard:

• La scissione riduttiva degli epossidi produce β-litioalcossidi.cite-ref-4[4]

• La riduzione con un reagente ottenuto trattando l'esacloruro di tungsteno con mwayon-butillitio produce l'mwaywalchenecite-ref-5[5]

• Gli epossidi subiscono reazioni di espansione dell'anello, che coinvolgono l'inserimento di mwazianidride carbonica per dare i carbonati ciclici.

• Quando trattati con mwazutiourea gli epossidi si convertono a episolfuri, noti anche come mwazytiirani.

Mostriamo alcuni epossidi utilizzati nell'industria chimica o presenti in natura:

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|---|---|---|---|

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L'mwacyossido di etilene viene utilizzato per produrre detergenti e tensioattivi tramite mwaccetossilazione. La sua idrolisi forma il mwacgglicol etilenico. Viene anche utilizzato per la mwacksterilizzazione di strumenti medici e materiali.

La reazione degli epossidi con ammine sta alla base per formare le mwacsresine epossidiche come colle e materiali strutturali. Una tipica ammina-indurente è la mwacwtrietilenetetramina (TETA).

Gli epossidi sono mwac8agenti alchilanti, rendendone molti altamente tossici.cite-ref-6[6]

cite-note-ullmannepoxides-11. ↑ mwado(mwadsmwadwEN) Guenter Sienel; Robert Rieth; Kenneth T. Rowbottom, mwad0Epoxides, in mwad4mwad8Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, mwaeaWiley-VCH, 2000, mwaeeDOI:mwaei10.1002/14356007.a09_531.

cite-note-22. ↑ mwaey(mwaecmwaegEN) Siegfried Rebsdat;Dieter Mayer, mwaekEthylene Oxide, in mwaeomwaesUllmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, mwaewWiley-VCH, 2005, mwae0DOI:mwae410.1002/14356007.a10_117.

cite-note-33. ↑ mwafi(mwafmmwafqEN) Bruce Rickborn; Wallace E. Lamke, mwafumwafyReduction of epoxides. II. The lithium aluminum hydride and mixed hydride reduction of 3-methylcyclohexene oxide, in mwafcmwafgJ. Org. Chem., vol.mwafk 32, n.mwafo 3, 1967, pp.mwafs 537-539, mwafwDOI:mwaf010.1021/jo01278a005.

cite-note-44. ↑ mwage(mwagimwagmEN) B. Mudryk; T. Cohen, mwagqmwagu1,3-Diols From Lithium Β-lithioalkoxides Generated By The Reductive Lithiation Of Epoxides: 2,5-dimethyl-2,4-hexanediol, in mwagymwagcOrg. Synth., vol.mwagg 72, 1995, pp.mwagk 173, mwagoDOI:mwags10.15227/orgsyn.072.0173.mwagw

cite-note-55. ↑ mwaha(mwahemwahiEN) mwahmK. Barry Sharpless, Martha A. Umbreit, Marjorie T. Nieh, Thomas C. Flood, mwahqmwahuLower valent tungsten halides. New class of reagents for deoxygenation of organic molecules, in mwahymwahcJ. Am. Chem. Soc., vol.mwahg 94, n.mwahk 18, 1972, pp.mwaho 6538-6540, mwahsDOI:mwahw10.1021/ja00773a045.

cite-note-66. ↑ mwaia(mwaiemwaiiEN) Christian Niederer; Renata Behra; Angela Harder; René P. Schwarzenbach; Beate I. Escher, mwaimmwaiqMechanistic approaches for evaluating the toxicity of reactive organochlorines and epoxides in green algae, in mwaiumwaiyEnviron. Toxicol. Chem., vol.mwaic 23, n.mwaig 3, 2004, pp.mwaik 697-704, mwaioDOI:mwais10.1897/03-83, mwaiwPMIDmwai0 mwai415285364.

• Epossido idrolasi

• Epossidazione di Juliá–Colonna

• mwajyOssido di etilene

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «epossido»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su epossido

• citerefbritannica-com(EN) Leroy G. Wade, epoxide, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.