ETEROCICLI DI 3, 4 E 7 MEMBRI

modelli di copertina

Le proprietà degli anelli a tre membri sono legate alla deformazione, a causa dei bassi angoli di legame. La deformazione angolare dà luogo a reazioni di apertura per formare prodotti aciclici.


In questa sezione studieremo i seguenti eterocicli: ossirano, tiirano, 2H-azirina, aziridina, diossirano, ossaziridina, 3H-diazirina e diaziridina.

oxirano


Punto di ebollizione: 10,5ºC
Sforzo dell'anello: 114 KJ/mol
momento dipolare: 1,88 D
Caratteristiche: Liquido incolore, solubile in acqua, molto velenoso in fase gassosa.

tiirano


Punto di ebollizione: 55ºC
Sforzo dell'anello: 83 KJ/mol
momento dipolare: 1,66 D
Caratteristiche: Liquido incolore, parzialmente solubile in acqua.

2h-azirina


Punto di ebollizione:
Sforzo dell'anello: 170 KJ/mol.
momento dipolare:
Caratteristiche: Sostanza molto instabile, con elevata reattività nel legame C=N

aziridina

Punto di ebollizione: 57ºC
Sforzo dell'anello: 113 KJ/mol.
momento dipolare: 1,89 D
Caratteristiche: Liquido incolore, solubile in acqua, velenoso, con odore simile all'ammoniaca.

Proprietà fisiche: Presenta una tensione anulare di 114 KJ/mol. Il momento di dipolo è 1,88 D
Dati spettroscopici: Spettro UV : λ=171 nm. RMN : δH= 2,54, δC= 39,7

propiedades-fisicas

Ciclizzazione intramolecolare (Williamson intramolecular): gli alcoli alogenati in posizione 2 ciclizzano in mezzi basici per formare ossirani.

sintesis williamson del oxirano

Meccanismo:

Mecanismo síntesis de Williamson

Gli ossirani agiscono come basi di Lewis, protonando sull'ossigeno in mezzi acidi. Il secondo tipo di reattività è legato alla deformazione dell'anello che favorisce le reazioni di apertura.

Isomerizzazione a composti carbonilici: gli ossirani in presenza di acidi di Lewis isomerizzano per formare aldeidi o chetoni. Pertanto, l'ossirano in presenza di BF 3 viene trasformato in acetaldeide

 

oxirano-reactividad
Esempio: proporre un meccanismo per la seguente trasformazione:

 

oxirano-reactividad-02.gif


Soluzione - Il BF 3 protona l'ossigeno dell'ossirano, trasformandolo in un buon gruppo uscente e favorendo l'apertura del ciclo. Un riarrangiamento in un idrossicarbocatione darà il prodotto atteso.

oxirano-reactividad-03.gif