醇、醚、环氧化合物与硫醇
环氧化物(epoxide)
/ ee-POX-ide /
环氧化物是由两个碳和一个氧组成的三元环——它是最小的环醚。想象一个小三角形:两个碳彼此相连,又各自连到顶点处同一个氧上。最简单的一种环氧乙烷(oxirane)是防冻液的原料,也是一种重要的工业化学品。
环氧化物之所以特别,在于它是一种张力大、活泼的醚。普通的醚以惰性著称,但在三元环里把 C-O-C 角压到约 60 度,迫使键远离它们偏好的角度,给分子注入了环张力。那张力是渴望释放的储存能量,它把通常昏昏欲睡的醚氧变成了出色的离去基团:亲核试剂进攻某个环碳、把环撑开,就释放了张力。所以普通醚不会反应的地方,环氧化物会反应。
环氧化物极其有用,恰恰因为它能与众多亲核试剂干净地反应、开环给出一个在相邻两碳上各带一个官能团的产物(一个来自亲核试剂,另一个是由原环氧氧变来的新 -OH)。制备环氧化物通常是用过氧酸(如 mCPBA)处理烯烃,它在一步立体专一的反应中把一个氧加到双键上。在自然界和实验室里它们都是强亲电试剂——这也是某些环氧化物有毒或致癌的原因,因为它们能烷基化 DNA。
环氧乙烷是一个由 -CH2-CH2- 经氧桥闭合而成的三角形。用 mCPBA(一种过氧酸)处理像环己烯这样的烯烃,会把一个氧加到双键上,一步生成环氧化物。
一个张力很大的三元环醚——正是这张力让它能反应。
环氧化物严格说是一种醚,但别指望它像醚那样惰性:环张力使它活泼得多,所以在普通醚纹丝不动的酸性和碱性条件下,它都会轻易开环。
又称
另见