1,4-ciclohexanodiol
El 1,4-ciclohexanodiol, llamado también quinitol, es un diol alifático de fórmula molecular C6H12O2. Su estructura se corresponde a un anillo de ciclohexano con dos grupos hidroxilo (-OH) en las posiciones 1 y 4 del mismo. Dependiendo de la posición espacial de los dos hidroxilos respecto al anillo, se distinguen dos esteroisómeros de este compuesto, cis y trans.
| 1,4-ciclohexanodiol | ||
|---|---|---|
| Nombre IUPAC | ||
| Ciclohexano-1,4-diol | ||
| General | ||
| Otros nombres | Quinitol 1,4-dihidroxiciclohexano Hexahidroquinona | |
| Fórmula molecular | C6H12O2 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 6995-79-5[1] | |
| ChemSpider | 10689 | |
| PubChem | 11162 | |
| C1CC(CCC1O)O | ||
| InChI=InChI=1S/C6H12O2/c7-5-1-2-6(8)4-3-5/h5-8H,1-4H2 | ||
| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | Sólido blanco | |
| Densidad | 1156 kg/m³; 1,156 g/cm³ | |
| Masa molar | 116,16 g/mol | |
| Punto de fusión | 100 °C (373 K) | |
| Punto de ebullición | 252 °C (525 K) | |
| Presión de vapor | 0,00062 mmHg | |
| Índice de refracción (nD) | 1,526 | |
| Propiedades químicas | ||
| Solubilidad en agua | 38 g/L | |
| log P | 0,2 | |
| Familia | Alcohol | |
| Peligrosidad | ||
| Punto de inflamabilidad | 338 K (65 °C) | |
| NFPA 704 | 1 1 0 | |
| Compuestos relacionados | ||
| alcoholes | Ciclohexanol | |
| dioles | 1,3-ciclopentanodiol 1,4-ciclohexanodimetanol 1,3-adamantanodiol | |
| polioles | 1,3,5-ciclohexanotriol 1,2,3-ciclohexanotriol | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
Propiedades físicas y químicas
El 1,4-ciclohexanodiol es un sólido blanco que tiene su punto de fusión a 100 °C y su punto de ebullición a 251 °C; a una presión de solo 20 mmHg hierve a 150 ºC. Posee una densidad superior a la del agua, 1,156 g/cm³. El valor estimado del logaritmo de su coeficiente de reparto, logP ≃ 0,2, implica una solubilidad mayor en disolventes apolares que en agua.[2][3][4]
En cuanto a su reactividad, este compuesto es incompatible con agentes oxidantes fuertes, ácidos fuertes, cloruros de acilo y anhídridos de ácido.[5]
Síntesis y usos
Se puede sintetizar 1,4-ciclohexanodiol a partir de la ciclohexano-1,4-diona por hidrogenación catalítica en fase líquida. En dicha reacción se utiliza rutenio sobre SiO2 y como disolvente se emplea 2-propanol bajo una presión moderada de hidrógeno (6,2 bar).[6] Empleando diioduro de samario como catalizador se alcanza un rendimiento superior al 99%.[7] Este mismo catalizador —asociado con una base— propicia la hidrogenación de hidroquinona para también conseguir 1,4-ciclohexanodiol.[8]
Es posible preparar 1,4-ciclohexanodiol a partir de un éster de este diol. Así, el 4-metilbenzoato de 4-hidroxiciclohexilo, si se trata con diioduro de samario-hexametilfosforamida-metanol durante un breve período de tiempo, produce 1,4-ciclohexanodiol con un rendimiento en torno al 95%.[9][10] De manera análoga, la desprotección del trimetil-(4-trimetilsililoxiciclohexil)oxisilano —el éter de trimetilsililo de este diol— con ácido sulfámico en agua constituye otra forma de preparar el 1,4-ciclohexanodiol.[11]
A su vez, la aminación de este diol sirve para elaborar 1,4-ciclohexanodiamina. Se ha estudiado la utilización de amoníaco supercrítico a 125 bar de presión, empleando como catalizador cobalto estabilizado con un 5% de hierro.[12]
Se ha estudiado el efecto del 1,4-ciclohexanodiol, combinado con el 1,2-heptanodiol, en la adsorción percutánea del fármaco metronidazol, antibiótico y antiparasitario;[13] este diol retarda la adsorción de este fármaco, minimizando la toxicidad sistemática potencial mientras se mantiene la eficacia terapéutica.[14]
El 1,4-ciclohexanodiol se emplea en la producción de diferentes polímeros, como por ejemplo poliuretanos termoplásticos[15] o polímeros que son conductores térmicos.[16] Otro uso de este diol es en la crioconservación de células, formando parte de una composición que, en contacto con las mismas, permite su conservación a temperaturas muy bajas. Dicha composición debe contener preferiblemente mezclas racémicas de 1,4-ciclohexanodiol o 1,3-ciclohexanodiol.[17]
Precauciones
El 1,4-ciclohexanodiol es un compuesto combustible cuyo punto de inflamabilidad es 65 ºC. Su polvo puede formar una mezcla explosiva con el aire. Se debe mantener el producto (y el recipiente vacío) alejado del calor y de fuentes de ignición.[5]
Véase también
Los siguientes dioles son isómeros del 1,4-ciclohexanodiol:
- 1,2-ciclohexanodiol
- 1,3-ciclohexanodiol
- 1,1-ciclobutanodiildimetanol
Referencias
- Número CAS
- 1,4-Cyclohexanediol (ChemSpider)
- 1,4-Cyclohexanediol (PubChem)
- 1,4-Cyclohexanediol (Molbase)
- ↑ 1,4-Cyclohexanediol, mixture of cis and trans. Safety Data Sheet (ThermoFisher)
- Bonnet, M.; Geneste, P.; Rodriguez, M. (1980). «Liquid-phase catalytic hydrogenation of 1,4-cyclohexanedione: activity and selectivity». Journal of Organic Chemistry 45 (1): 40-43. Consultado el 24 de octubre de 2018.
- Kamochi, Y.; Kudo, T.; Masuda, T.; Takadate, A. (2005). «Facile Deoxygenation of Dicarbonyl Compounds Using a Samarium Diiodide–Additive System». Chemical and Pharmaceutical Bulletin 53 (8): 1017-1020. Consultado el 24 de octubre de 2018.
- Kamochi, Y.; Kudo, T. (1994). «Novel and facile reduction of phenol derivatives with samarium diiodide-base system». Tetrahedron Letters 35 (24): 4169-4172. Consultado el 24 de octubre de 2018.
- Lam, K.; Markó, I.E. (2009). «Chemoselective Chemical and Electrochemical Deprotections of Aromatic Esters». Organic Letters 11 (13): 2752-2755. Consultado el 24 de octubre de 2018.
- Synthesis Route for 556-48-9 (Molbase)
- Rostami, A.; Ahmad-Jangi, F.; Zarebin, M.R.; Akradi, J. (2010). «Green and Efficient Procedure for the Trimethylsilylation of Hydroxy Groups and Their Regeneration Using Sulfamic Acid as Recyclable Catalyst». Synthetic Communications 40 (10): 1500-1507. Consultado el 24 de octubre de 2018.
- Fischer, A; Mallat, T; Baiker, A. (1999). «Synthesis of 1,4-Diaminocyclohexane in Supercritical Ammonia». Journal of Catalysis 182 (2): 289-291. Consultado el 7 de junio de 2016.
- Li, N.; Jia, W.; Zhang, Y.; Tan, F.; Zhang, J. (2011). «Synergistic effect of 1,4-cyclohexanediol and 1,2-hexanediol on percutaneous absorption and penetration of metronidazole». Int. J .Pharm. 415 (1-2): 169-174. Consultado el 24 de septiembre de 2018.
- Li, N.; Jia, W.; Zhang, Y.;, Zhang, M.C.; Tan, F.; Zhang, J. (2014). «Effect of Hydrocarbon Chain Length in 1,2-Alkanediols on Percutaneous Absorption of Metronidazole: Toward Development of a General Vehicle for Controlled Release». AAPS PharmSciTech 15 (2): 354-363. Consultado el 29 de septiembre de 2018.
- Thermoplastic polyurethane additives for improved polymer matrix composites and methods of making and using therefor. Brink, A.E.; Owens, J.T. (1997) Patente US6395823B1
- Thermally conductive polymer molded article and method for producing the same. Tobita, M.; Shimoyama, N.; Ishigaki, T.; Kimura, T. (2002) Patente US7189778B2
- Cyclohexanediol cryoprotectant compounds. Brockbank, K.; Taylor, M.; Campbell, L. (2000) Patente US20020068360A1