En química orgánica, una halohidrina (también un haloalcohol o β-halo alcohol ) es un grupo funcional en el que un halógeno y un hidroxilo están unidos a átomos de carbono adyacentes , que de otro modo solo contienen grupos hidrógeno o hidrocarbilo (p. ej., 2-cloroetanol , 3-cloropropano). -1,2-diol ). [1] El término sólo se aplica a motivos saturados, ya que compuestos como el 2-clorofenol normalmente no se considerarían halohidrinas. Anualmente se producen megatones de algunas clorhidrinas, por ejemplo, clorhidrina de propileno , como precursores de polímeros.
Las halohidrinas se pueden clasificar como clorhidrinas, bromohidrinas, fluorohidrinas o yodohidrinas según el halógeno presente.
Las halohidrinas suelen prepararse mediante el tratamiento de un alqueno con un halógeno, en presencia de agua. La reacción es una forma de adición electrófila , donde el halógeno actúa como electrófilo. [2] En ese sentido, se asemeja a la reacción de adición de halógeno y continúa con antiadición , dejando los grupos X y OH recién agregados en una configuración trans . La ecuación química para la conversión de etileno en etileno clorhidrina es:
Cuando se desea bromación, la N -bromosuccinimida (NBS) puede ser preferible al bromo porque se producen menos productos secundarios.
Las halohidrinas también se pueden preparar a partir de la reacción de un epóxido con un ácido halohídrico , [3] o un haluro metálico. [4]
Esta reacción se produce a escala industrial para la producción de clorhidrina precursores de dos epóxidos importantes, epiclorhidrina y óxido de propileno [ cita requerida ] . Hubo un tiempo en que se producía a gran escala 2-cloroetanol como precursor del óxido de etileno , pero este último ahora se prepara mediante oxidación directa de etileno. [5]
Los ácidos 2-clorocarboxílicos se pueden reducir con hidruro de litio y aluminio a 2-cloroalcoholes. Los ácidos 2-clorocarboxílicos necesarios se obtienen de diversas formas, incluida la halogenación Hell-Volhard-Zelinsky . El ácido 2-cloropropiónico se produce mediante cloración del cloruro de propionilo seguida de hidrólisis del cloruro de 2-cloropropionilo. El ácido ( S )-2-cloropropiónico enantioméricamente puro y varios compuestos relacionados se pueden preparar a partir de aminoácidos mediante diazotización . [6]
En presencia de una base, las halohidrinas sufren una reacción interna SN 2 para formar epóxidos . Industrialmente, la base es el hidróxido de calcio , mientras que en el laboratorio se suele utilizar hidróxido de potasio.
Esta reacción es la inversa de la reacción de formación de un epóxido y puede considerarse una variante de la síntesis del éter de Williamson . La mayor parte del suministro mundial de óxido de propileno surge a través de esta ruta. [7]
Estas reacciones pueden constituir la base de procesos más complicados; por ejemplo, la formación de epóxido es uno de los pasos clave en la reacción de Darzens .
Los compuestos como el 2,2,2-tricloroetanol , que contienen múltiples halógenos geminales adyacentes a un grupo hidroxilo, pueden considerarse halohidrinas (aunque, estrictamente hablando, no cumplen con la definición de la IUPAC ) ya que poseen una química similar. En particular, también sufren ciclación intramolecular para formar grupos dihaloepoxi. Estas especies son altamente reactivas y sintéticamente útiles, y forman la base de la reacción de Jocic-Reeve , la reacción de Bargellini y la reacción de Corey-Link . [8]
Como ocurre con cualquier grupo funcional, los peligros de las halohidrinas son difíciles de generalizar, ya que pueden formar parte de una serie casi ilimitada de compuestos, y cada estructura tiene una farmacología diferente. En general, los compuestos más simples de bajo peso molecular suelen ser tóxicos y cancerígenos (por ejemplo, 2-cloroetanol , 3-MCPD ) por ser agentes alquilantes . Esta reactividad puede aprovecharse, por ejemplo, en el fármaco anticancerígeno mitobronitol . Existen varios corticosteroides sintéticos que llevan un motivo de fluorhidrina ( triamcinolona , dexametasona ).
A pesar de sus nombres bastante sugerentes, la epiclorhidrina y la clorhidrina sulfúrica no son halohidrinas, aunque la primera se produce más comúnmente utilizando un intermediario de clorhidrina.
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