环氧化物开环机理

•当所用试剂的亲核性较弱时，需要用酸催化剂来帮助开环，酸的作用是使氧原子质子化，氧上带正电荷，需向相邻碳原子吸引电子，削弱C-O键，并使碳原子带部分正电荷，增加与亲核试剂的结合能力，亲核试剂就向C-O键的背面进攻，发生SN2反应。酸性开环•酸性下，环碳原子由于取代基（多为烷基）的给电子效应使正电荷分散而稳定，比较i和ii的稳定性，i容易形成。COHHH3CHHNuδδiiiCCHOHH3CHHNuδδ•在这个反应中，C-O键的断裂超过亲核试剂与环碳原子之间的键形成，是SN2反应，但具有SN1的性质，电子效应控制了产物，空间因素不重要，可用同位素方法证明：OH3CH3C+H2OH+CH2OHH2+18OH3CH3CH+-CH2OHH18OH3CH3COHH2CH2CSH+CH3OHCH2OHH3CHOHH3CH2CR-H+CH2OHH3COHH3CH2CR+S-1,2-环氧丁烷R-2-甲氧基-1-丁醇如果进攻的环原子是手性碳，就导致构型翻转碱性开环•碱性试剂，亲核能力强，环氧化合物环上没有带正电荷或负电荷，是SN2反应,C-O键的断裂与亲核试剂和环碳原子之间键的断裂几乎同时进行，这时试剂选择进攻取代基较少的环碳原子，因为这个位置空间阻碍较小，空间因素起主要作用。COHH3CHHNuOHH2CH2CS-OCH3+CCH2OCH3HOH3CH2CH3CSS该反应，进攻试剂没有涉及手性碳，因此构型保持，如果进攻的碳是手性碳，产物则构型翻转