28.17. Стереохимия образования гликолей. Ациклические соединения
Если эти механизмы действительно реализуются, то каких стереохимических результатов можно ожидать при образовании гликолей из ациклических соединений, например из бутена-2? Рассмотрим сначала на моделях превращение транс-бутена-2 в гликоль под действием надкислот транс-Бутен-2 представляет собой плоскую молекулу. Каким бы путем ни переносился кислород на алкен, он должен присоединяться либо «сверху», либо «снизу» молекулы.
Что же получится, если кислород будет присоединяться «сверху» молекулы? В момент этой реакции атомы углерода двойной связи будут стремиться приобрести тетраэдрическую конфигурацию, а водороды и метилы будут смещаться вниз. Однако метальные группы остаются при этом расположенными по разные стороны молекулы, как они и были в алкене. В результате образуется эпокись 
Далее эпокись I протонируется и подвергается нуклеофильной атаке воды (рис. 28.4). Атака воды протекает по атому углерода со стороны, противоположной той, где находится кислород, с разрывом связи углерод — кислород и обращением конфигурации. Если она происходит по пути 
, то образуется структура II. Однако атака с равной вероятностью может направляться по другому атому углерода (б). В этом случае также будет происходить инверсия и образуется структура III. Если структуру II или III повернуть вокруг углерод-углеродной связи, то легко убедиться в симметрии
этого соединения. Оно представляет собой мезо-бутандиол-2,3; структуры II и III идентичны друг другу. Результат будет тот же, если кислород будет первоначально присоединяться «снизу» молекулы транс-бутена-2 (покажите это на моделях).
Рис. 28.4. Гидролиз протонированной окиси транс-бутена-2. Атака с тыльной стороны в направлении как (а), так и (б) дает один и тот же продукт реакции
Теперь осуществим те же операции для цис-бутена-2 (рис. 28.5).
В этом случае атака воды на IV по пути в даст соединение V, а по пути г - соединение VI. Эти вещества являются энантиомерами. Поскольку атака по пути в и пути г равновероятна, то энантиомеры V и VI будут образовываться в равных количествах, и, таким образом, получим рацемат. Результат будет тот же, если кислород первоначально будет присоединяться «снизу» молекулы цис-бутена-2 (покажите это на моделях).
Эти предсказания подтверждаются экспериментом: гидролиз эпокиси из транс-бутена-2 дает мезо-гликоль, в то время как гидролиз эпокиси из цис-бутена-2 приводит к рацемическому гликолю.
Рис. 28.5. Гидролиз протежированной окиси цис-бутена-2. Атака с тыльной стороны в направлении как (в), так и (г) равновероятна и дает энантиомеры в равных количествах.
