Synteza eterów Williamsona

Reakcja Williamsona ma szeroki zakres, jest szeroko stosowana zarówno w syntezie laboratoryjnej jak i przemysłowej, pozostaje najprostszą i najbardziej popularną metodą otrzymywania eterów. Z łatwością można otrzymać zarówno symetryczne jak i asymetryczne etery. W szczególności wewnątrzcząsteczkowa reakcja halohydryn daje epoksydy.

W przypadku eterów asymetrycznych istnieją dwie możliwości wyboru reagentów, a jedna z nich jest zwykle preferowana ze względu na dostępność lub reaktywność. Reakcja Williamsona jest również często stosowana do pośredniego otrzymywania eteru z dwóch alkoholi. Jeden z alkoholi jest najpierw przekształcany w grupę opuszczającą (zwykle tosylan), a następnie oba są poddawane wspólnej reakcji.

Alkoksyd (lub aryloksydu) może być pierwszo-, drugo- lub trzeciorzędowy. Z drugiej strony, czynnik alkilujący jest najkorzystniej pierwszorzędowy. Drugorzędowe środki alkilujące również wchodzą w reakcje, ale trzeciorzędowe są zwykle zbyt podatne na reakcje uboczne, aby mogły być użyteczne w praktyce. Grupa opuszczająca jest najczęściej halogenkiem lub estrem sulfonianowym syntetyzowanym na potrzeby reakcji. Ponieważ warunki reakcji są raczej wymuszające, grupy ochronne są często używane do pacyfikacji innych części reagujących cząsteczek (np. innych alkoholi, amin, itp.)

Synteza eterów Williamsona jest reakcją często spotykaną w dziedzinie chemii organicznej w syntezie przemysłowej i w laboratoriach do nauczania na poziomie licencjackim. Wydajność tych syntez eterowych jest tradycyjnie niska, gdy czas reakcji jest skrócony, co może mieć miejsce w przypadku zajęć laboratoryjnych dla studentów. Bez umożliwienia reakcji refluksu przez odpowiedni czas (od 1 do 8 godzin w temperaturze od 50 do 100 °C), reakcja może nie przebiegać do końca, generując niską ogólną wydajność produktu. W celu złagodzenia tego problemu stosuje się obecnie technologię wspomaganą mikrofalami, która przyspiesza czas reakcji takich jak synteza eteru Williamsona. Technologia ta zmieniła czasy reakcji, które wymagały refluksu przez co najmniej 1,5 godziny na szybki 10-minutowy przebieg w mikrofalach w temperaturze 130 °C, co zwiększyło wydajność syntetyzowanego eteru z zakresu 6-29% do 20-55% (dane zostały zebrane z kilku różnych sekcji laboratoryjnych wykorzystujących tę technologię w swoich syntezach).

Były również znaczące postępy w syntezie eterów przy zastosowaniu temperatury 300 °C i wyższej oraz przy użyciu słabszych środków alkilujących w celu ułatwienia bardziej wydajnej syntezy. Ta metodologia pomaga usprawnić proces syntezy i sprawia, że synteza na skalę przemysłową jest bardziej wykonalna. Znacznie wyższa temperatura sprawia, że słaby środek alkilujący jest bardziej reaktywny i mniej prawdopodobne jest, że wytworzy sole jako produkt uboczny. Metoda ta okazała się wysoce selektywna i szczególnie pomocna w produkcji eterów aromatycznych, takich jak anizol, który ma coraz więcej zastosowań przemysłowych.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *