HETEROCYCLES DE 3, 4 ET 7 MEMBRES
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- Germán Fernández
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Les propriétés des anneaux à trois chaînons sont liées à la déformation, en raison des faibles angles de liaison. La déformation angulaire donne lieu à des réactions d'ouverture pour former des produits acycliques.
Dans cette section nous étudierons les hétérocycles suivants : oxirane, thiirane, 2H-azirine, aziridine, dioxirane, oxaziridine, 3H-diazirine et diaziridine.
Point d'ébullition : 10,5 °C
Contrainte annulaire : 114 KJ/mol
moment dipolaire : 1,88 D
Caractéristiques : Liquide incolore, soluble dans l'eau, très toxique en phase gazeuse.
Point d'ébullition : 55 °C
Contrainte annulaire : 83 KJ/mol
moment dipolaire : 1,66 D
Caractéristiques : Liquide incolore, partiellement soluble dans l'eau.
Point d'ébullition:
Contrainte annulaire : 170 KJ/mol.
moment dipolaire:
Caractéristiques : Substance très instable, avec une forte réactivité dans la liaison C=N
Point d'ébullition : 57 °C
Contrainte annulaire : 113 KJ/mol.
moment dipolaire : 1,89 D
Caractéristiques : Liquide incolore, soluble dans l'eau, toxique, avec une odeur d'ammoniaque.
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Propriétés physiques : Il présente une tension annulaire de 114 KJ/mol. Le moment dipolaire est de 1,88 D
Données spectroscopiques : Spectre UV : λ = 171 nm. RMN : δH= 2,54, δC= 39,7 
Lire la suite : Oxirane - Propriétés physiques et spectroscopiques
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Cyclisation intramoléculaire (Williamson intramoléculaire) : Les alcools halogénés en position 2 se cyclisent en milieu basique pour former des oxiranes.
Mécanisme:
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Les oxiranes agissent comme des bases de Lewis, protonant sur l'oxygène en milieu acide. Le deuxième type de réactivité est lié à la déformation du cycle qui favorise les réactions d'ouverture.
Isomérisation en composés carbonylés : Les oxiranes en présence d'acides de Lewis s'isomérisent pour former des aldéhydes ou des cétones. Ainsi, l'oxirane en présence de BF 3 se transforme en acétaldéhyde
Exemple : Proposez un mécanisme pour la transformation suivante :
Solution - Le BF 3 protone l'oxygène de l'oxirane, le transformant en un bon groupe partant et favorisant l'ouverture du cycle. Un réarrangement en hydroxycarbocation donnera le produit attendu.
