epoksidaation

Epoksidaation är en kemisk reaktion som omvandlar en alken eller annan omättad förening till en epoxid (oxiran) genom att ett syre infogas över dubbelbindningen. Resultatet är en trehörnig ring som innehåller ett syreatom. Epoxider är mycket reaktiva på grund av ringspänningen och fungerar som mångsidiga intermediärer i organisk syntes och biokemi. Reaktionen kan vara stereoselektiv, så att cis- eller trans-konfigurationen från alkens dubbelbindning ofta bevaras i epoxiden.

En vanlig väg är Prilezhaev-reaktionen där en peracid, till exempel meta-klorperbenzoinsyra (mCPBA) eller peracetisk syra, adderar till alkenen i en konsertad process och bildar epoxid samt karboxylsyra som biprodukt. Andra metoder använder katalytiska eller stoik oxidationssystem med metaller, exempelvis osmiumbaserade epoxidationer med OsO4 och oxidationsmedel som väteperoxid eller tert-butylhydroperoxid (Upjohn-epoxidation).

Asymmetrisk epoxidation är viktig för att tillgå enantioenriched epoxid. Sharpless-epoxidation omvandlar allylsyror till enantioenriched epoxider med en titantrakt-katalysator och tert-butylhydroperoxid. För ofunktionella alkenes används Jacobsen–Katsuki-epoxidation med en chiral Mn-salen-katalysator och oxidanter som NaOCl för att ge enantioselektiv epoxid. Andra metoder inkluderar katalytisk OsO4-system och olika peracid- eller metallkatalyserade vägar.

Användningar inkluderar syntes av läkemedel, naturprodukter och polymerer. Epoxider kan ringöppnas av nukleofiler för att ge dioler och andra produkter med kontrollerad regio- och stereokemi. I biologi sker epoxidation också enzymatiskt, bland annat via cytochrom P450. Säkerhetsaspekter är viktiga eftersom epoxider kan vara reaktiva och vissa är mutagena; hantering av oxidationsmedel och avfall kräver lämpliga skyddsåtgärder.