Oxiren

Struktur von Oxiren

Oxirene sind eine Klasse chemischer Verbindungen, die als Grundstruktur einen ungesättigten dreigliedrigen Cyclus mit einem Sauerstoffatom besitzen. Sie gehören zur Gruppe der Heterocyclen. Ihre Grundstruktur leitet sich formal von der des Cyclopropens ab, an der eine Methylengruppe durch ein Sauerstoffatom ausgetauscht ist. Ihre gesättigten Analoga sind die Epoxide, Oxiren, als einfachster Vertreter der Oxirene, ist eine instabile Verbindung, die sich bei Raumtemperatur zersetzt.

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.

Synthese eines Oxiren-Derivats aus 4-Octin und Peroxyessigsäure^[1]

Eine weitere Möglichkeit ist durch die Verwendung von Ketonen gegeben, die in α-Position Dibrommethylreste tragen. Durch eine Base wird hier zunächst die Dibrommethylgruppe deprotoniert, welche dann nukleophil am Sauerstoffatom unter Bildung des Ringes angreift.^[3]

Synthese von Oxirenen aus dibrommethyl-substituierten Ketonen mit Natriummethanolat

Eigenschaften

Oxirene weisen hohe Ringspannungen auf und reagieren aus diesem Grund 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]

Bildung eines Dihydroxyethyl-Derivats des Anthracens mit Oxiren^[4]

Quellen

1. ↑ ^{a b} V. Franzen in: Die Konstitution der aus Dibutylacetylen und Peressigsäure erhaltenen Verbindung C₁₀H₁₈O Chem. Ber. 1954, 87, 1478–1488.
2. ↑ M. S. Sheela, K. Sreekumar in: Indian J. Chem. Sect. B 2006, 45, 4, 943–950.
3. ↑ W. Madelung, M. E. Oberwegner in: Untersuchungen in der Reihe der drei- und sechsgliedrig-cyclischen Oxidoverbindungen Justus Liebigs Ann. Chem. 1931, 490, 201–235.
4. ↑ ^{a b} 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, 4, 641–645.