Interacciones entre grupos funcionales

Partes: 1, 2

2. Compuestos α-hidroxicarbonilicos: Hidroxialdehidos, Hidroxicetonas e Hidroxiácidos
3. Acidos α -oxocarboxilicos (α-aldehidoacidos y α-cetoacidos)
4. Preparación de compuestos β-dicarbonílicos
5. Síntesis acetoacética
6. Síntesis malónica
7. Condensación de Knoevenagel
8. La adición de Michael
9. Problemas resueltos
10. Problemas propuestos
11. Bibliografía

En esta monografía se aborda la preparación y el estudio de las interacciones de los compuestos difuncionales, a lo largo de anteriores publicaciones, se han estudiando las moléculas orgánicas en función de la química de un grupo funcional en particular. Pero, ¿qué ocurre cuando existen diferentes funciones en la misma molécula? La interacción de los grupos funcionales resulta ser una parte importante del estudio de la SINFORIA química. En muchos de estos compuestos, los dos grupos funcionales interactúan de tal manera que confieren a los compuestos propiedades químicas que no se observan en los compuestos monofuncionales simples. En otros casos, las propiedades químicas de un compuesto difuncional son semejantes a las del correspondiente compuesto monofuncional desde un punto de vista cualitativo, pero no cuantitativo.

Los compuestos difuncionales  presentan una gran diversidad química, varios de ellos ya han sido estudiados en los capítulos precedentes, no obstante en el presente capítulo se hará mención a un grupo significativos de moléculas difuncionales, debido a su importancia en la síntesis orgánica y su comportamiento mismo. Estos son los Dioles, Hidroxialdehídos, Hidroxicetonas, Hidroxiácidos, Ácidos dicarboxílicos, Dicetonas, Cetoaldehídos, Cetoácidos, Cetoésteres, etc.

1. Reacciones de los dioles:

Una reacción importante de los dioles 1,2- y 1,3-  dioles, es la que dan con aldehídos y cetonas para formar acetales y cetales cíclicos, utilizado para proteger al grupo carbonilo. Los dioles con las funciones hidroxi separadas por más de tres carbonos no presentan, en general esta reacción, debido a que el anillo resultante sería de siete o más eslabones los cuales son demasiado lábiles.  Ejemplos:

La deshidratación de los 1,2-dioles por catálisis ácida, va acompañada con frecuencia de una modificación del esqueleto carbonado, debido a la transposición de uno de sus grupos. Por ejemplo, el pinacol (2,3-dimetilbutano-2,3-diol), reacciona con ácido sulfúrico produciendo la t-butilmetilcetona, denominada vulgarmente como "pinacolona" (Transposición pinacolínica).  Ejemplos:

Pinacol                             Pinacolona

 Mecanismo de la transposición pinacolínica:

La deshidratación de 1,4- y 1,5-dioles producen con frecuencia éteres cíclicos, sobre todo cuando uno de los grupos hidroxi está ubicado en un carbono terciario.

Ejemplos:

 Mecanismo de ciclación:

La reacción se produce por desplazamiento nucleófilo intramolecular.	Transcurre probablemente a través de un carbocatión terciario que es atrapado por el segundo hidroxi secundario.

Los 1,2-dioles se rompen con facilidad por el enlace carbono-carbono entre los dos carbonos con los grupos hidroxi, cuando se tratan con ácido peryódico HIO4 o tetraacetato de plomo. Combinada con el proceso de hidroxilación, esta oxidación constituye uno de los diferentes métodos de ruptura de alquenos, razón por la cual se puede decir que es complementario a la ozonólisis.