Ether Cleavage in Strong Acid, 강산에서의 에테르 절단

  Ether에테르는 poor leaving group을 가지고 있다. R-OR' 에서 -OR' 이 이탈기로써 떨어져나오면 강염기인 alkoxide가 되는데, alkoxide는 이탈기로써 떨어져나오기엔 적절치 못하다. 그래서 ether는 강산과 반응하여 good leaving group으로 변환을 시켜야한다. 강산이면서 동시에 좋은 친핵체nucleophile을 제공하는 HBr과 HI를 사용한다. Ether가 HBr 또는 HI와 반응을 하면 모든 C-O 결합이 끊어지면서 두 개의 alkyl halide가 생성된다. 일반적인 반응식은 아래와 같다.

R-O-R' + H-X → R-X + R'-X + H₂O

 에테르의 절단은 O 원자에 붙어있는 R의 구조에 따라서 S_N2 메커니즘이나 S_N1 메카니즘으로 진행되는데, 2차, 3차 알킬기인 경우 S_N2 메커니즘을 따르고 메틸methyl 이나 1차 알킬기인경우 S_N1 메카니즘을 따른다.

 두 가지 경우를 모두 볼 수 있는 t-butyl methyl ether(methoxy-와 HI의 반응을 메카니즘을 보자.

 ● 메커니즘 Mechanism

 먼저 강산에서 ether의 산소 원자는 H를 얻어 좋은 이탈기good leaving group가 된다. 그 후 탄소양이온carbocation이 더 안정한 것이 남으며 알코올alcohol이 떨어진다. 탄소양이온은 I의 공격을 받아 생성물인 아이오딘화 알킬Alkyl iodide를 형성한다.

 

 위의 반응에서 생성된 alcohol은 현재 HI라는 강산 조건에 있다. 따라서 HX를 사용해서 알코올을 할로젠화 알킬로 변환에서처럼 반응이 일어나 두번째 생성물인 아이오딘화 알킬Alkyl iodide를 형성한다.