2,4-pentanodiol
El 2,4-pentanodiol, llamado también 2,4-amilenglicol, es un diol de fórmula molecular C5H12O2. Es isómero de posición del 1,5-pentanodiol, estando los grupos funcionales hidroxilo (-OH) en las posiciones 2 y 4 de la cadena carbonada. Los carbonos en estas dos posiciones son asimétricos, por lo que el 2,4-pentanodiol es una molécula quiral.
| 2,4-pentanodiol | ||
|---|---|---|
| Nombre IUPAC | ||
| Pentano-2,4-diol | ||
| General | ||
| Otros nombres | 2,4-amilenglicol 2,4-dihidroxipentano | |
| Fórmula semidesarrollada | CH3-CHOH-CH2-CHOH-CH3 | |
| Fórmula molecular | C5H12O2 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 625-69-4[1] | |
| Número RTECS | SA0490000 | |
| ChEMBL | CHEMBL1448046 | |
| ChemSpider | 11759 | |
| PubChem | 12262 | |
| UNII | 92H536ZDXF | |
| CC(CC(C)O)O | ||
| InChI=InChI=1S/C5H12O2/c1-4(6)3-5(2)7/h4-7H,3H2,1-2H3 | ||
| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | Líquido incoloro | |
| Densidad | 965 kg/m³; 0,965 g/cm³ | |
| Masa molar | 104,15 g/mol | |
| Punto de fusión | −22 °C (251 K) | |
| Punto de ebullición | 201 °C (474 K) | |
| Presión de vapor | 0,0547 mmHg | |
| Índice de refracción (nD) | 1,435 | |
| Propiedades químicas | ||
| Solubilidad en agua | Miscible | |
| log P | 0,1 | |
| Familia | Alcohol | |
| Peligrosidad | ||
| Punto de inflamabilidad | 374 K (101 °C) | |
| NFPA 704 | 0 0 1 | |
| Riesgos | ||
| LD50 | 6860 mg/kg[2] | |
| Compuestos relacionados | ||
| alcoholes | 2-pentanol | |
| dioles | 2,5-hexanodiol 2,6-heptanodiol | |
| polioles | 2,3,4-pentanotriol | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
Propiedades físicas y químicas
El 2,4-pentanodiol es un líquido incoloro (o ligeramente amarillento) que tiene su punto de fusión a -22 ºC —valor estimado— y su punto de ebullición a 201 °C. En fase líquida posee una densidad de 0,964 g/cm³.[3]
Es totalmente miscible en agua; el valor calculado del logaritmo de su coeficiente de reparto, logP ≃ 0,1, conlleva que su solubilidad es semejante en disolventes hidrófobos —como el 1-octanol— que en disolventes hidrófilos.[4][5] Estudios sobre la hidratación de este diol indican que su basicidad es mayor que la de dioles vecinales. Las interacciones agua agua son menos favorables en los complejos de hidratación del 2-4-pentanodiol que en los de dioles vecinales, mientras que las energías de interacción diol agua siguen la tendencia opuesta. En este sentido, el 2,4-pentanodiol puede ser considerado un agente «desestructurador» del agua.[6]
En cuanto a su reactividad, es incompatible con anhídridos de ácidos, cloruros de acilo, cloroformiatos y agentes reductores.[2]
Síntesis y usos
El 2,4-pentanodiol se puede sintetizar a partir de cis-2,2,4,6-tetrametil-1,3-dioxano en presencia de iodo molecular (I2) en acetonitrilo.[7] El rendimiento con este procedimiento es del 90%.[8] Otro método de síntesis consiste en la hidrogenación catalítica de acetilacetona, proceso que tiene lugar en dos pasos, teniendo como intermediario la 4-hidroxi-2-pentanona. En este caso, el catalizador es níquel Raney modificado con una disolución acuosa de ácido tartárico y bromuro de sodio.[9]
La hidrogenólisis catalítica («hidrocraqueo») de azúcares, glicerol y glicoles da lugar a una mezcla de varios polioles cuyo peso molecular promedio es más bajo que el material de partida. Entre estos polioles resultantes se encuentra, además de propilenglicol y etilenglicol, el 2,4-pentanodiol.[10]
A su vez, se ha usado la forma quiral anti-2,4-pentanodiol para la reducción asimétrica de cetonas y silanos de acilo a alcoholes simples, obteniéndose más de un 99% de exceso de uno de los enantiómeros. La catálisis se lleva a cabo con ácido 2,4-dinitrobencenosulfónico en benceno a reflujo.[11]
Por otra parte, cuando el 2,4-pentanodiol es desprotonado, el dianión resultante funciona como ligando «híbrido» de tipo alcóxido con las características estructurales de un β-dicetonato. En esta forma, reacciona con Al(O-s-Bu)(3) y Zr(O-i-Pr)(4) para formar complejos multinucleares quelados. En comparación a los derivados mononucleares equivalentes con acetilacetonato, los agregados con el ligando del 2,4-pentanodiol parecen tener más flexibilidad de coordinación.[12]
Precauciones
El 2,4-pentanodiol es un compuesto combustible, cuyo punto de inflamabilidad es de 374 ºC.[2]
Véase también
Los siguientes compuestos son isómeros del 2,4-pentanodiol:
Referencias
- Número CAS
- ↑ . Archivado desde el original el 17 de octubre de 2018. Consultado el 17 de octubre de 2018.
- 2,4-Pentanediol (ChemSpider)
- 2,4-Pentanediol (PubChem)
- 2,4-Pentanediol (Chemical Book)
- Deshmukh, M.M., Sastry, N.V.; Gadre, S.R. (2004). «Molecular interpretation of water structuring and destructurin; effects: Hydration of alkanediols». Journal of Chemical Physics 121: 12402. Consultado el 16 de octubre de 2018.
- Yadav, J.S.; Satyanarayana, M.; Raghavendra, S.; Balanarsaiah, E. (2005). «Chemoselective hydrolysis of terminal isopropylidene acetals in acetonitrile using molecular iodine as a mild and efficient catalyst». Tetrahedron Letters 46 (50): 8745-8748. Consultado el 16 de octubre de 2018.
- Synthesis Route for 625-69-4 (Molbase)
- Tai, A.; Ito, K.; Harada, T. (1981). «Stereochemical Studies of the Hydrogenation with an Asymmetrically Modified Raney Nickel Catalyst. The Hydrogenation of Acetylacetone». Bulletin of the Chemical Society of Japan 54 (1): 223-227. Consultado el 16 de octubre de 2018.
- Hydrogenolysis of Glycerol and Products Produced Therefrom. Bloom, P. (2006) Patente US20080103339A1
- Matsuo, J.; Hattori, Y.; Ishibashi, H. (2010). «Brønsted Acid Catalyzed Asymmetric Reduction of Ketones and Acyl Silanes Using Chiral anti-Pentane-2,4-diol». Organic Letters 12 (10): 2294-2297. Consultado el 16 de octubre de 2018.
- Bierschenk, E.J.; Wilk Jr., N.R.; Hanusa, T.P. (2011). «2,4-Pentanediolate as an Alkoxide/Diketonate “Hybrid” Ligand and the Formation of Aluminum and Zirconium Derivatives». Inorganic Chemistry 50 (23): 12126-12132. Consultado el 16 de octubre de 2018.