Epoksidaatioilla

Epoksidaatioilla tarkoitetaan reaktioita, joissa alkeeniin lisätään yhtäaikaisesti happea ja muodostuu epoksidi eli oksiraanikierre. Tämä kolmen jäsenen renkaan muodostuminen muuttuu kaksinkertaisesta sidoksesta yksinkertaiseksi avautuen synteettisesti kätevästi moniin seuraaviin reaktioihin. Reaktio on yleisesti säilyttävä inerti stereokonfiguraatio -> substraatin alkuperäinen cis/trans-merkitys säilyy, koska lisäys tapahtuu syn-tyylisesti.

Yleisimmät epoksidaation menetelmät perustuvat peräeta suoleen eli perhehapettimiin. Tunnetuimpia reagensseja ovat perasidit, kuten meta-klooriperbensäihappo (MCPBA) ja muut peroksihappoiset hapetimet. Myös dioxiraanien, kuten dimetylidioxiraanin (DMDO), käyttö on tunnettu vaihtoehto. Epoksidaatio voidaan toteuttaa sekä rajoitettuun että laajempaan skaalaukseen sopivasti, ja valittu menetelmä vaikuttaa myös regio- ja stereokemiallisuuksiin.

Asymmetrinen epoksidaatio on erityisen tärkeä osa: Sharplessin epoksidaatio soveltuu allyylialkoholeihin katalysoidulla Ti-tartraatti-yhdistelmällä, jolloin muodostuu enantioituvia epoksideja. Toisen suuntauksen menetelmiä ovat Jacobsen–Katsuki-epoksidaatio (salen-katalyytit) sekä muut organokatalyyttiset tai siirtymämetallit -pohjaiset lähestymistavat, jotka voivat tuottaa korkeaa enantiomeeri- ja diastereoselectiviteettiä.

Sovellukset ja merkitys: epoksidaatio on keskeinen vaihe orgaanisessa synteesissä, erityisesti monimutkaisten molekyylien rakennettaessa funktionaalisia ryhmiä epoksidin kautta seuraavien avainreaktioiden, kuten diolien tai distantoitujen substituenttien muodostuksen, avulla. Epoksidien käyttö ulottuu farmaseuttiseen teollisuuteen, luonnonainerakenteiden tutkimukseen ja materiaalitieteeseen.

Turvallisuus: epoksidit ovat usein reaktiivisia ja joitakin kerrostuneita reaktioreittejä tulee käsitellä huolellisesti, sillä ne voivat olla toksisia tai ärsyttäviä. Peroksideilla ja muilla hapettimilla työskentelevissä on noudatettava asianmukaisia suojatoimia.

---