Geminális diolokSzerkesztés
A geminális diolban két hidroxilcsoport kapcsolódik ugyanahhoz az atomhoz. Ezek a fajok a karbonilvegyületek hidratációjával keletkeznek. A hidratáció általában kedvezőtlen, de figyelemre méltó kivétel a formaldehid, amely vízben egyensúlyban van a metándiol H2C(OH)2 -vel. Egy másik példa a (F3C)2C(OH)2, a hexafluoroaceton hidratált formája. Sok gem-diol további kondenzáción megy keresztül, hogy dimer és oligomer származékokat adjon. Ez a reakció a glioxálra és a rokon aldehidekre vonatkozik.
Vicinális diolokSzerkesztés
Egy vicinális diolban a két hidroxilcsoport vicinális pozíciót foglal el, azaz szomszédos atomokhoz kapcsolódik. Ezeket a vegyületeket glikoloknak nevezzük. Ilyen például az 1,2-etándiol vagy az etilénglikol HO-(CH2)2-OH, amely a fagyálló termékek gyakori összetevője. Egy másik példa a propán-1,2-diol vagy alfa-propilénglikol, HO-CH2-CH(OH)-CH3, amelyet az élelmiszer- és gyógyszeriparban használnak, valamint egy viszonylag nem mérgező fagyálló termék.
A kereskedelmi méretekben a vicinális diolokhoz vezető fő útvonal az epoxidok hidrolízise. Az epoxidokat az alkén epoxidálásával állítják elő. Egy példa a transz-ciklohexándiol szintézisében vagy mikroreaktorban:
Akadémiai kutatás és a gyógyszeripar területén a vicinális diolokat gyakran alkének oxidációjából állítják elő, általában híg savas kálium-permanganáttal. A lúgos kálium-manganát(VII) használata tiszta mélylilától tiszta zöldig tartó színváltozást eredményez; a savas kálium-manganát(VII) tiszta színtelenné válik. Az ozmiumtetroxid hasonlóképpen használható alkének vicinális diolokká történő oxidálására. A Sharpless aszimmetrikus dihidroxilálásnak nevezett kémiai reakcióval királis diolok állíthatók elő alkénekből ozmátreagens és királis katalizátor segítségével. Egy másik módszer a Woodward-féle cisz-hidroxilezés (cisz-diol) és a kapcsolódó Prévost-reakció (anti-diol), amelyeket alább ábrázolunk, és amelyek mindkettő jódot és egy karbonsav ezüstsóját használja.
A vic-diolokhoz vezető további utak az acilok hidrogénezése és a pinakol-kapcsolási reakció.
1,3-DiolokSzerkesztés
Az 1,3-Diolokat iparilag gyakran ketonok formaldehiddel történő aldol-kondenzációjával állítják elő. A keletkező karbonilt a Cannizzaro reakcióval vagy katalitikus hidrogénezéssel redukálják:
RC(O)CH3 + CH2O → RC(O)CH2CH2OH RC(O)CH2CH2OH + H2 → RCH(OH)CH2CH2OH
2,2-Diszubsztituált propán-1,3-diolokat állítanak elő ilyen módon. Ilyen például a 2-metil-2-propil-1,3-propándiol és a neopentilglikol.
1,3-Diolok állíthatók elő α,β-telítetlen ketonok és aldehidek hidratálásával. Az így kapott ketoalkoholt hidrogénezik. Egy másik útvonal epoxidok hidroformilezésével, majd az aldehid hidrogénezésével jár. Ezt a módszert alkalmazták etilén-oxidból származó 1,3-propándiol előállítására.
Az 1,3-diolokhoz vezető speciálisabb útvonalakon egy alkén és formaldehid közötti reakciót, a Prins-reakciót alkalmazzák. Az 1,3-diolok diasztereoszelektíven előállíthatók a megfelelő β-hidroxiketonokból az Evans-Saksena, Narasaka-Prasad vagy Evans-Tishchenko redukciós protokollok segítségével.
Az 1,3-diolokat a hidroxilfunkciós csoportokat hordozó szénatomok relatív sztereokémiájától függően szin vagy anti jellemzik. A cinkoforin olyan természetes termék, amely szin és anti 1,3-diolokat is tartalmaz.