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Hemiacetal

En química orgánica , un hemiacetal o un hemiketal 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 hidrógeno. En un hemicetal, ninguno de los grupos R puede ser hidrógeno. Los hemicetales se consideran hemiacetales en los que ninguno de los grupos R es H y, por lo tanto, son una subclase de los hemiacetales. [1] El prefijo griego hèmi significa mitad, hace referencia a que al grupo carbonilo se le ha añadido un solo alcohol , a diferencia de 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 revertido 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 aceptores de 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 de anillo. [4]

Hemiacetales en la naturaleza

Podría decirse 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 tensiones 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:

R 2 C = O + R'OH ⇌ R 2 C (OH) (OR')
R 2 C(OH)(OR') + R'OH ⇌ R 2 C(OR') 2 + H 2 O

Generalmente la segunda reacción es desfavorable. En presencia de un agente deshidratante, procede.

Referencias

  1. ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de Oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "hemiketales". doi :10.1351/libro de oro.H02776
  2. ^ Zorro, Marye Anne; Whitesell, James K. (2004). Química Orgánica. Aprendizaje de Jones y Bartlett. pag. 590.ISBN _ 9780763721978.
  3. ^ Lactoles del Libro de Oro de la IUPAC
  4. ^ ab Schmitz, Ernst; Eichhorn, Inge (1967). "Acetales y Hemiacetales". El enlace del éter (química de grupos funcionales de PATAI) . 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.