Oxirene

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Oxirene

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Struktur von Oxiren

Oxirene sind eine Klasse chemischer Verbindungen, die einen ungesättigten dreigliedrigen Cyclus mit einem Sauerstoffatom enthalten. Sie gehören zur Gruppe der Heterocyclen. Ihre Grundstruktur leitet sich formal vom Cyclopropen ab, in dem eine Methylengruppe durch ein Sauerstoffatom ersetzt ist. Ihre gesättigten Analoga sind die Epoxide. Oxiren, als einfachster Vertreter der Oxirene, ist instabil und zersetzt sich bei Raumtemperatur.

Herstellung

Oxirene können durch die Reaktion von Alkinen mit Peroxycarbonsäuren hergestellt werden.[1][2] Diese Reaktion ist der Prileschajew-Reaktion zur Synthese von Epoxiden verwandt.

Datei:Synth Oxiren.png
Synthese eines Oxiren-Derivats aus 4-Octin und Peroxyessigsäure[1]

Eine weitere Synthese geht von Ketonen aus, die in α-Position Dibrommethylreste tragen. Durch eine Base wird zunächst die Dibrommethylgruppe deprotoniert, diese dann nukleophil am Sauerstoffatom unter Bildung des Ringes angreift.[3]

Datei:Synth Oxiren2.png
Synthese von Oxirenen aus dibrommethyl-substituierten Ketonen mit Natriummethanolat

Eigenschaften

Oxirene weisen hohe Ringspannungen auf und reagieren daher mit Elektrophilen und Nukleophilen unter Ringöffnung. Für die Ringspannung ist hauptsächlich die Baeyer-Spannung verantwortlich.

Reaktionen

Oxiren kann zur Einführung von Hydroxyethyl-Resten benutzt werden. Hierbei werden Organolithium-Verbindung als Nukleophile verwendet, die Oxiren unter Ringöffnung angreifen.[4][5]

Datei:Oeffnung Oxiren.png
Bildung eines Dihydroxyethyl-Derivats des Anthracens mit Oxiren[4]

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 V. Franzen: Die Konstitution der aus Dibutylacetylen und Peressigsäure erhaltenen Verbindung C10H18O, in: Chem. Ber. 1954, 87, 1478–1488.
  2. ↑ M. S. Sheela, K. Sreekumar in: Indian J. Chem. Sect. B, 2006, 45, 943–950.
  3. ↑ W. Madelung, M. E. Oberwegner: Untersuchungen in der Reihe der drei- und sechsgliedrig-cyclischen Oxidoverbindungen, in: Liebigs Ann., 1931, 490, 201–235.
  4. ↑ 4,0 4,1 D. F. Evans, M. W. Upton in: J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1985, 1141–1145.
  5. ↑ T. Dahlgren, D. R. Deardorff, A. R. Martin in: Heterocycles, 1983, 20, 641–645.