vpravo|náhľad|100x100bod|Všeobecný vzorec halogénhydrínu, kde X = F, Cl, Br alebo I

vpravo|náhľad|100x100bod|Štruktúra 2-chlóretanolu

Halogénhydrín alebo halogénalkohol je organická zlúčenina, ktorá má halogén a hydroxylovú skupinu na susedných atómoch uhlíka. Podľa IUPAC ide o alkoholy, ktoré majú halogén naviazaný na uhlíkový atóm, na ktorom sú inak naviazané len atómy vodíka alebo uhľovodíkové zvyšky (tzn. žiadne iné funkčné skupiny). Tento názov sa používa iba pre nasýtené uhľovodíky, takže napríklad 2-chlórfenol sa bežne ako halogénhydrín neoznačuje. Niektoré halogénhydríny sa vyrábajú vo veľkom množstvo, často až v miliónoch ton, napríklad 1-chlórpropan-2-ol.

Halogénhydríny možno kategorizovať ako fluórhydríny, chlórhydríny, brómhydríny alebo jódhydríny podľa toho, ktorý halogén je v štruktúre prítomný.

Syntéza

Z alkénov Halogénhydríny sa zvyčajne pripravujú z alkénov pôsobením halogénom v prítomnosti vody. Táto reakcia prebieha ako elektrofilná adícia, pričom halogén vystupuje ako elektrofil. Podobá sa na adíciu halogénu a prebieha ako anti adícia, takže novonaviazaná halogénová a hydroxylová skupina sa adujú v trans konfigurácii. Chemická premena etylénu na etylénchlórhydrín prebieha nasledovne:

H2C=CH2 + Cl2 + H2O → HO-CH2-CH2-Cl + HCl

Ak má produktom byť brómhydrín, je vhodné použiť N-brómsukcínimid, pretože jeho použitie vedie k menšiemu počtu bočných reakcií:

stred|300x300bod|Bromohydrin formation

Z epoxidov Halogénhydríny možno pripraviť i reakciou epoxidu s halogenovodíkmi alebo halogenidmi kovov.

Táto reakcia sa používa na priemyselnej škále pri tvorbe chlórhydrínových prekurzorov dvoch dôležitých epoxidov, epichlórhydrínu a propylénoxidu. Kedysi sa 2-chlóretanol vyrábal vo veľkej miere ako prekurzor k etylénoxidu, ale ten sa aktuálne vyrába priamou oxidáciou etylénu.

Z 2-chlórkarboxylových kyselín 2-chlórkarboxylové kyseliny možno redukovať pôsobením tetrahydrohlinitanu lítneho na 2-chlóralkoholy. 2-chlórkarboxylové kyseliny nutné na túto reakciu je možné získať viacerými spôsobmi, napríklad Hellovou-Volhardovou-Zelinskeho halogenáciou. Kyselina 2-chlórpropánová sa vyrába chloráciou propionylchloridu a následnou hydrolýzou vznikajúceho 2-chlórpropionylchloridu. Enantiomérne čistú kyselinu (S)-2-chlórpropánovú a niekoľko príbuzných zlúčenín možno vyrobiť z aminokyselín pomocou diazotácie.

Reakcie V prítomnosti zásad podstupujú halogénhydríny vnútromolekulovú SN2 reakciu za vzniku epoxidov. V priemysle sa bežne ako zásada používa hydroxid vápenatý, ale v laboratóriu sa bežne používa hydroxid draselný.

Táto reakcia predstavuje opačnú reakciu k tvorbe halogénhydrínov z epoxidov a možno ju pokladať za variant Williamsonovej syntézy éterov. Väčšina propylénoxidu používaného celosvetovo sa vyrába týmto spôsobom.Dietmar Kahlich, Uwe Wiechern, Jörg Lindner "Propylene Oxide" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002 by Wiley-VCH, Weinheim. Article Online Posting Date: June 15, 2000

300x300bod

Takéto reakcie môžu tvoriť základ zložitejších procesov, napríklad tvorba epoxidu predstavuje jeden z kľúčových krokov Darzensovej reakcie.

Halogénované halogénhydríny vpravo|náhľad|150x150bod|2,2,2-trichlóretanol Zlúčeniny ako 2,2,2-trichlóretanol, ktoré obsahujú niekoľko geminálnych halogénov vedľa hydroxylovej skupiny, možno považovať za halogénhydríny (i keď to neodpovedá definícii IUPAC), pretože sa chovajú veľmi podobne. Napríklad podstupujú rovnakú intramolekulárnu cyklizáciu za vzniku dihalogénepoxidov. Tieto zlúčeniny sú veľmi reaktívne a synteticky užitočné a sú základom Jocicovej-Reeveho reakcie, Bargelliniho reakcie a Coreyho-Linkovej reakcie.

Bezpečnosť Tak ako s akoukoľvej funkčnou skupinou, bezpečnosť halogénhydrínov je ťažké zhodnotiť všeobecne, pretože môžu tvoriť takmer neobmedzené množstvo rôznorodých zlúčenín a každá z nich sa môže chovať farmakologicky inak. Všeobecne sú zlúčeniny z nízkou molárnou hmotnosťou často toxické a karcinogénne (napríklad 2-chlóretanol, 3-MCPD), pretože fungujú ako alkylačné činidlá. Táto reaktivita sa však dá využiť, napríklad u protirakovinového liečiva mitobronitolu. Existuje i mnoho syntetických kortikosteroidov s fluórhydrínovými skupinami (napríklad triamcinolón alebo dexametazón).

Referencie

Pozri aj Kyánhydrín

Zdroj

Kategória:Funkčné skupiny Kategória:Halogénhydríny