디올

Diol
일반적인 디올인 에틸렌 글리콜

디올은 두 개의 수산기(-OH기)[1]를 포함하는 화합물이다.지방족 디올은 [2]글리콜이라고도 불린다.이러한 기능 그룹의 쌍은 널리 퍼져 있으며, 많은 하위 범주가 식별되었습니다.

가장 흔한 공업용 디올은 에틸렌 글리콜이다.히드록실 관능기가 보다 광범위하게 분리된 디올로는 1,4-부탄디올 HO-2(4CH)-OH와 프로필렌-1,3-diol 또는 베타 프로필렌 글리콜222, HO-CH-CH-CH-OH를 들 수 있다.

디올류 합성

쌍둥이자리 디올

쌍둥이자리 디올은 동일한 원자에 결합된 2개의 수산기를 가진다.이 종들은 카르보닐 화합물의 수화 작용에 의해 발생한다.수화 작용은 보통 좋지 않지만, 눈에 띄는 예외는 물에 메탄디올2 HC(2OH)와 평형 상태로 존재하는 포름알데히드이다.다른 예로는 헥사플루오로아세톤의 수화 형태인 (FC3)2C(OH)2가 있다.많은 젬디올은 이합체 및 올리고머 유도체를 생성하기 위해 추가적인 축합 과정을 거친다.이 반응은 글리옥살 및 관련 알데히드에 적용된다.

바이시날 디올

바이시날 디올에서 두 하이드록실기는 바이시날 위치를 차지하고, 즉 인접한 원자에 부착되어 있다.이 화합물들은 글리콜이라고 불린다.예를 들어 부동액의 일반적인 성분인 에탄-1, 2-디올 또는 에틸렌글리콜 HO-(CH2)-2OH가 있다.다른 예로는 식품 및 의약품 산업에서 사용되는 프로판-1, 2-디올 또는 알파 프로필렌 글리콜, HO-CH-CH2(OH3)-CH 및 상대적으로 무독 부동액을 들 수 있다.

상업적인 규모에서 바이시날 디올의 주요 경로는 에폭시드의 가수분해이다.에폭시드는 알켄의 에폭시화에 의해 제조된다.트랜스시클로헥산디올[3] 또는 마이크로리액터에 [4]의한 합성 예:

cyclohexanediol synthesis

학술 연구 및 제약 분야의 경우, 바이시날 디올은 종종 알케인의 산화로부터 생성되는데, 보통 묽은 산성 과망간산칼륨과 함께 생산됩니다.알칼리성 망간산칼륨(VI)을 사용하면 색이 투명하고 짙은 보라색에서 녹색으로 변하며, 산성 망간산칼륨(VI)은 투명하게 변합니다.테트로옥시드 오스뮴은 알케인을 바이칼디올로 산화시키는 데 비슷하게 사용될 수 있다.샤프리스 비대칭 디히드록실화라고 불리는 화학 반응은 오스메이트 시약과 키랄 촉매를 사용하여 알케인으로부터 키랄 디올을 생산하는데 사용될 수 있습니다.또 다른 방법은 우드워드 시스-히드록실화(cis-hydroxylation)(cis diol) 및 관련 프레보스트 반응(anti diol)이며, 이들은 요오드와 카르본산의 은염을 모두 사용한다.

Prevost reaction

빅디올에 대한 다른 경로는 아실린의[5] 수소화와 피나콜 결합 반응이다.

1,3-다이올

1,3-디올은 종종 케톤과 포름알데히드의 알돌 축합에 의해 산업적으로 제조된다.생성된 카르보닐은 Cannizzaro 반응 또는 촉매 수소화에 의해 감소됩니다.

RC(O3)CH + CHO2 → RC(O)CHOH22
RC(O) CHCHOH22 + H2 → RCH(OH) CHCHOH22

이와 같이 2,2-디치환 프로판-1,3-디올을 조제한다.예를 들어 2-메틸-2-프로필-1, 3-프로판디올 및 네오펜틸글리콜을 들 수 있다.

1,3-디올은 α,β-불포화케톤 및 알데하이드 수화법으로 제조할 수 있다.생성된 케토알코올은 수소화된다.또 다른 경로는 에폭시드의 하이드로포름화에 이어 알데히드의 수소화를 포함한다.이 방법은 에틸렌옥사이드로부터의 1,3-프로판디올에 사용되어 왔다.

1,3-디올에 대한 보다 전문적인 경로는 알켄과 포름알데히드 간의 반응, 즉 프린 반응을 포함한다. 1,3-디올은 에반스-삭세나, 나라사카-프라사드 또는 에반스-를 사용하여 대응하는 β-히드록시 케톤으로부터 디아스테레오 선택적 생성될 수 있다.티쉬첸코 감소 프로토콜.

1,3-디올은 수산기 관능기를 가진 탄소 원자의 상대적 입체 화학에 따라 syn 또는 anti로 기술된다.아연호린은 신디올과 항1,3-디올을 모두 함유한 천연제품이다.

Zincophorin showing syn and anti 1,3-diols.jpg

1,4, 1,5 및 긴 다이올

히드록실기가 여러 개의 탄소 중심으로 분리된 디올은 일반적으로 해당 디카르본산의 다이스터를 수소화함으로써 제조된다.

(CH2)(nCOR2)2 + 4 H2 → (CH2)(nCHOH2)2 + 2 HO2 + 2 ROH

1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-불탄디올, 1,10-데칸디올은 폴리우레탄의 [6]중요한 전구체이다.

반응

산업적 관점에서 볼 때, 디올의 주요 반응은 폴리우레탄과 [6]알키드 수지 생산이다.

일반 디올

디올은 에스테르화와 에테르 형성에 의해 알코올로 반응합니다.

에틸렌글리콜 등의 디올은 폴리에스테르 및 폴리우레탄을 포함한 폴리머를 형성하는 중합반응에서 코모노머로 사용된다.반복된 에스테르화 과정을 통해 중합 과정을 계속하기 위해서는 2개의 동일한 관능기를 가진 디오일 또는 디오산과 같은 다른 단량체가 필요하다.

디올은 산촉매를 이용하여 고리형 에테르로 변환할 수 있으며, 이를 디올환화라고 한다.첫째, 그것은 수산기의 양성자화를 포함한다.이어서 분자 내 친핵 치환에 이어 두 번째 하이드록실기가 전자 결핍 탄소를 공격한다.각도 왜곡이 심하지 않은 탄소 원자가 충분하다면 고리형 에테르를 형성할 수 있다.

Pentanediol cyclization.svg

Diol cyclization.svg

디올은 또한 Fétizon 산화 반응을 이용하여 락톤으로 전환될 수 있다.

바이시날 디올

글리콜 분해에서 바이시날 디올 중의 C-C 결합을 케톤 또는 알데히드 관능기의 형성에 의해 분해한다.'디올 산화' 참조.

쌍둥이자리 디올

일반적으로 유기 쌍둥이자리 디올은 쉽게 탈수되어 카르보닐기를 형성한다.예를 들어 탄산((HO)2C=O)은 불안정하고 이산화탄소(CO2)와 물(HO2)로 변환되는 경향이 있다.그럼에도 불구하고 드문 경우지만 화학적 평형은 쌍둥이자리 디올에 유리하다.예를 들어 포름알데히드(HC2=O)를 물에 녹일 경우 쌍둥이자리 디올(HC2(OH),2 메탄디올)이 바람직하다.다른 예로는 고리형 쌍둥이자리 디올스 데카히드록시클로펜탄(C5(OH)10 및 도데카히드록시시클로헥산(C6(OH))12이 안정적이지만 대응하는 옥소카본(CO55 및 CO66)은 안정적이지 않은 것으로 보인다.

「 」를 참조해 주세요.

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레퍼런스

  1. ^ 를 클릭합니다March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3rd ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-85472-7.
  2. ^ IUPAC, 화학 용어집, 제2판('골드북') (1997).온라인 수정판: (2006–) "diols.".doi:10.1351/goldbook.D01748.
  3. ^ 트랜스-시클로헥산디올 유기합성물, Col.Vol. 3, 페이지 217 (최종); Vol. 28, 페이지 35 (최종) http://www.orgsynth.org/orgsyn/pdfs/CV3P0217.pdf
  4. ^ Andreas Hartung, Mark A에 비해 연속 흐름 마이크로리액터에서 트랜스-1,2-Cyclohexanediol을 합성하는 장점.킨, 그리고 아르노 크래프트 J. 오르그. 화학 2007, 72, 10235–10238 doi:10.1021/jo701758p.
  5. ^ Blomquist, A. T.; Goldstein, Albert (1956). "1,2-Cyclodecanediol". Organic Syntheses. 36: 12. doi:10.15227/orgsyn.036.0012.
  6. ^ a b Peter Werle, Marcus Morawietz, Stefan Lundmark, Kent Sörensen, Esko Karvinen and Juha Lehtonen (2008). "Alcohols, Polyhydric". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a01_305.pub2.{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)