Question

如何解释环氧乙烷的开环反应？

Answer 1

　　环氧乙烷的开环反应在中性或碱性条件下是按照SN2反应机制进行的。例如，环氧丙烷与甲醇反应，烷氧负离子进攻含取代基较少，即空间位阻较少的碳原子。
　　在酸性条件下，首先是质子进攻氧原子，质子化了的环氧化合物由于环张力的关系带有部分碳正离子的性质。随后以SN1或SN2反应机制进行。若按SN1过程，质子化的环氧化物开环生成正碳离子，则正电荷更容易位于原来环中含取代基较多的碳原子上，然后亲核试剂迅速进攻这个碳正离子得到产物，此时亲核进攻的方向与碱性介质中的开环反应正好相反。若以SN2反应进行，中间体环状正离子结构中，同样是带有取代基较多的碳原子上正电荷更多一些，容易受到亲核试剂的进攻。在这里，空间阻碍不是主要因素，因为此处的离去是一个碱性较弱的醇羟基。这个SN2过程仍带有较多的SN1特性。而在碱性条件下，离去基是一个碱性较弱的烷氧负离子，它不容易离去，故位阻效应产生更多的作用。