2,4-pentanodiol

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
Número RTECS	SA0490000
ChEMBL	CHEMBL1448046
ChemSpider	11759
PubChem	12262
UNII	92H536ZDXF
	SMILES CC(CC(C)O)O
	InChI 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	10 415 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
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.
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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.

Propiedades físicas y químicas

El 2,4-pentanodiol es un líquido incoloro (o ligeramente amarillento) que tiene su punto de fusión a -22 °C —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 $\leftrightarrow$ 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 $\leftrightarrow$ 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 °C.^[2]

Véase también

Los siguientes compuestos son isómeros del 2,4-pentanodiol:

Referencias

↑ Número CAS
↑ ^a ^b ^c «2,4-Pentanediol, mixture of isomers. Safety Data Sheet (ThermoFisher)». 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.

Datos: Q27271503
Multimedia: 2,4-Pentanediol / Q27271503

[1] Número CAS

[msds-2] «2,4-Pentanediol, mixture of isomers. Safety Data Sheet (ThermoFisher)». Archivado desde el original el 17 de octubre de 2018. Consultado el 17 de octubre de 2018.

[ChemSpider-3] 2,4-Pentanediol (ChemSpider)

[PubChem-4] 2,4-Pentanediol (PubChem)

[ChemBook-5] 2,4-Pentanediol (Chemical Book)

[6] 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.

[7] 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.

[8] Synthesis Route for 625-69-4 (Molbase)

[9] 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.

[10] Hydrogenolysis of Glycerol and Products Produced Therefrom. Bloom, P. (2006) Patente US20080103339A1

[11] 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.

[12] 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.

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