环氧化,英文名称为epoxidation,一般把烯烃在试剂作用下生成
环氧化物的过程叫做环氧化,该化学反应叫做环氧化反应。
环氧化反应条件温和,
收率较高,在
有机合成上应用较广泛。
乙烯在
银催化剂作用下,可与
空气中的
氧发生环氧化反应,这是
工业上生产
环氧乙烷的方法,在
石油化学工业中占有重要地位。
烯烃在过酸处理下,可以生成环氧化物,发生环氧化的过程,同时也有相应的羧酸产生。实验室常用的有机过酸作环氧化试剂,如过氧乙酸,
过氧苯甲酸,间氯过氧苯甲酸(mCPBA),
三氟过氧乙酸等。各种过酸都有不同的制备方法,如
过氧乙酸常用乙酸或乙酸酐与
过氧化氢在酸(如硫酸)催化下放置若干小时,得到平衡混合物。例如用乙酸酐与30%过氧化氢,得到约百分之二十的过氧乙酸;乙酸酐与70%过氧化氢可以得到约40%的过氧乙酸。在平衡体系中还有乙酸、过氧化氢、水、硫酸等混合物。
从反应机理看,过酸碳上的正电性越高反应越易进行,因此有吸电子基团的过酸反应快。例如,三氟过氧乙酸比过氧乙酸的反应快。双键上的电子云密度越高,环氧化反应越易进行,因此有给电子基团的烯烃反应快,给电子基团越多,反应越快。如图3所示的反应:
2、直接环氧化:①烯类空气氧化法:低级烯烃在催化剂存在下用空气气相氧化。②烯类
过氧酸氧化法:有机过氧酸可先由羧酸和作用制得。将烯类和一定量的过氧酸在无水惰性有机溶剂中及在
酸催化剂(强酸性离子交换树脂)存在下进行低温反应(0℃至室温)。