Dioles gemínicosEditar
Un diol gemínico tiene dos grupos hidroxilos unidos al mismo átomo. Estas especies surgen por hidratación de los compuestos carbonílicos. La hidratación suele ser desfavorable, pero una notable excepción es el formaldehído que, en agua, existe en equilibrio con el metanodiol H2C(OH)2. Otro ejemplo es el (F3C)2C(OH)2, la forma hidratada de la hexafluoroacetona. Muchos gemodioles sufren una condensación posterior para dar derivados diméricos y oligoméricos. Esta reacción se aplica al glioxal y a los aldehídos relacionados.
Dioles vicinalesEditar
En un diol vicinal, los dos grupos hidroxilos ocupan posiciones vicinales, es decir, están unidos a átomos adyacentes. Estos compuestos se denominan glicoles. Algunos ejemplos son el 1,2-etanodiol o etilenglicol HO-(CH2)2-OH, un ingrediente común de los productos anticongelantes. Otro ejemplo es el propano-1,2-diol, o alfa propilenglicol, HO-CH2-CH(OH)-CH3, utilizado en la industria de la alimentación y la medicina, así como un producto anticongelante relativamente no venenoso.
A escala comercial, la principal ruta para obtener dioles vicinales es la hidrólisis de epóxidos. Los epóxidos se preparan por epoxidación del alqueno. Un ejemplo en la síntesis de trans-ciclohexanodiol o por microrreactor:
Para la investigación académica y las áreas farmacéuticas, los dioles vicinales suelen producirse a partir de la oxidación de alquenos, normalmente con permanganato potásico ácido diluido. El uso de manganato(VII) de potasio alcalino produce un cambio de color de púrpura profundo claro a verde claro; el manganato(VII) de potasio ácido se vuelve incoloro claro. El tetróxido de osmio puede utilizarse de forma similar para oxidar alquenos a dioles vicarios. La reacción química denominada dihidroxilación asimétrica de Sharpless puede utilizarse para producir dioles quirales a partir de alquenos utilizando un reactivo de osmio y un catalizador quiral. Otro método es la cis-hidroxilación de Woodward (cis diol) y la reacción de Prévost relacionada (anti diol), representada a continuación, que utilizan ambas yodo y la sal de plata de un ácido carboxílico.
Otras rutas para obtener vic-dioles son la hidrogenación de las aciloínas y la reacción de acoplamiento del pinacol.
Los 1,3-DiolesEditar
Los 1,3-Dioles se preparan a menudo industrialmente por condensación aldólica de cetonas con formaldehído. El carbonilo resultante se reduce mediante la reacción de Cannizzaro o por hidrogenación catalítica:
RC(O)CH3 + CH2O → RC(O)CH2CH2OH RC(O)CH2CH2OH + H2 → RCH(OH)CH2CH2OH
2,2-Dioles de propano-1,3-desustituidos se preparan de esta manera. Algunos ejemplos son el 2-metil-2-propil-1,3-propanediol y el neopentilglicol.
Los 1,3-dioles pueden prepararse por hidratación de cetonas y aldehídos α,β-insaturados. El cetoalcohol resultante se hidrogeniza. Otra ruta implica la hidroformilación de epóxidos seguida de la hidrogenación del aldehído. Este método se ha utilizado para el 1,3-propanediol a partir del óxido de etileno.
Rutas más especializadas para obtener 1,3-dioles implican la reacción entre un alqueno y el formaldehído, la reacción de Prins. Los 1,3-dioles pueden producirse de forma diastereoselectiva a partir de las correspondientes β-hidroxi-cetonas utilizando los protocolos de reducción de Evans-Saksena, Narasaka-Prasad o Evans-Tishchenko.
Los 1,3-Dioles se describen como syn o anti dependiendo de las estereoquímicas relativas de los átomos de carbono que llevan los grupos funcionales hidroxilo. La Zincophorina es un producto natural que contiene tanto syn como anti 1,3-dioles.