디올 제조 및 피나콜 재배열

디올은 두 개의 하이드록시 그룹을 가진 화합물이라는 것을 기억하십시오. 부모 앞의 숫자는 하이드록시 그룹의 위치를 나타내며 이름은 접미사 diol로 끝납니다.

디올은 수소화물, 리튬 알루미늄 수소화물 또는 수소붕소나트륨으로 디케톤을 줄여 제조할 수 있습니다. 또는 1,1-디올 또는 게미널 디올은 알데히드와 케톤의 수화를 통해 형성되며, 이는 가역적인 과정입니다.

디올의 하이드록시 그룹이 알켄의 디하이드록실화에서 볼 수 있듯이 인접한 두 개의 탄소 원자에 존재하는 경우 이를 주변 디올 또는 글리콜이라고 합니다.

2,3-디메틸-2,3-부탄디올 또는 피나콜과 같은 주변 디올을 황산으로 처리하면 피나콜론이라는 케톤으로 이어지는 재배열을 겪습니다. 피나콜(pinacol)에서 피나콜론(pinacolone)으로의 이러한 산 촉매 변환을 피나콜 재배열(pinacol rearrangement)이라고 합니다.

반응은 산 촉매에서 양성자를 히드록시기 중 하나로 전달하여 옥소늄 이온을 생성하는 것으로 시작됩니다. 다음으로, 옥소늄 이온은 H₂O를 잃어 3 차 탄소 양이온 중간체를 형성합니다.

다음 단계에서 메틸기는 한 탄소에서 인접한 탄소로 이동하여 탄소와 산소가 모두 원자가 전자의 완전한 옥텟을 갖는 공진 안정화 양이온 중간체를 생성합니다.

마지막으로, 공명 안정화 양이온 중간체에서 용매 물로의 후속 양성자 전달은 반응을 완료하여 피나콜론을 제공합니다.

비대칭 디올의 경우, 양성자화되고 떠나는 하이드록시 그룹이 더 안정적인 탄소 양이온을 일으키는 그룹입니다.