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Hemiacetal

En química orgánica , un hemiacetal o un hemicetal tiene la fórmula general R 1 R 2 C(OH)OR , donde R 1 , R 2 es hidrógeno o un sustituyente orgánico . Generalmente resultan de la adición de un alcohol (un compuesto con al menos un grupo −OH ) a un aldehído ( R−CH=O ) o una cetona ( R 2 C=O ), aunque a estos últimos a veces se les llama hemicetales . La mayoría de los azúcares son hemiacetales.

Nomenclatura

Según la definición de la IUPAC , en R 1 R 2 C(OH)OR R 1 y R 2 pueden ser o no un hidrógeno. En un hemicetal, ninguno de los grupos R puede ser un hidrógeno. Los hemicetales se consideran hemiacetales donde ninguno de los grupos R es H, y por lo tanto son una subclase de los hemiacetales. [1] El prefijo griego hèmi significa mitad, se refiere al hecho de que se ha añadido un solo alcohol al grupo carbonilo , en contraste con los acetales o cetales , que se forman cuando se ha añadido un segundo grupo alcoxi a la estructura. [2]

Los hemiacetales y hemicetales cíclicos a veces se denominan lactoles . [3] A menudo se forman fácilmente, especialmente cuando son anillos de 5 y 6 miembros. En este caso, un grupo OH intramolecular reacciona con el grupo carbonilo. La glucosa y muchas otras aldosas existen como hemiacetales cíclicos, mientras que la fructosa y cetosas similares existen como hemicetales cíclicos.

Formación

Las soluciones de aldehídos simples en alcoholes se componen principalmente de hemiacetal. El equilibrio es fácilmente reversible y dinámico. El equilibrio es sensible a los efectos estéricos. [4]

Estructuras de algunos hemiacetales y hemicetales fácilmente aislables. El cloral y el glioxalato de etilo ilustran la influencia estabilizadora de los grupos que atraen electrones. El caso de la ciclopropanona ilustra el efecto de la tensión del anillo. [5] Los dos casos de la derecha ilustran el efecto del cierre del anillo. [4]

Hemiacetales en la naturaleza

Se podría decir que los hemiacetales más comunes son los azúcares, por ejemplo la glucosa . La favorabilidad de la formación de un anillo de seis miembros libre de tensión y la electrofilicidad de un aldehído se combinan para favorecer fuertemente la forma acetal.

Reacciones

Los hemiacetales y hemicetales pueden considerarse intermediarios en la reacción entre alcoholes y aldehídos o cetonas, siendo el producto final un acetal o un cetal:

R2C =O+R'OH ⇌ R2C ( OH )(OR')
R2C ( OH )(OR') + R'OH ⇌ R2C ( OR' ) 2 + H2O

Generalmente la segunda reacción es desfavorable y se produce en presencia de un agente deshidratante.

Referencias

  1. ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "hemiketals". doi :10.1351/goldbook.H02776
  2. ^ Fox, Marye Anne; Whitesell, James K. (2004). Química orgánica. Jones & Bartlett Learning. pág. 590. ISBN 9780763721978.
  3. ^ Libro de Oro de la IUPAC sobre lactoles
  4. ^ ab Schmitz, Ernst; Eichhorn, Inge (1967). "Acetales y hemiacetales". El enlace éter (PATAI'S Chemistry of Functional Groups) . págs. 309–351. doi :10.1002/9780470771075.ch7. ISBN 9780470771075.
  5. ^ Salaun, Jacques (1983). "Hemiacetales de ciclopropanona". Reseñas químicas . 83 (6): 619–632. doi :10.1021/cr00058a002.