1,4-ciclohexanodiol

No debe confundirse con 1,4-ciclohexanodimetanol.
 
1,4-ciclohexanodiol
Nombre IUPAC
Ciclohexano-1,4-diol
General
Otros nombres Quinitol
1,4-dihidroxiciclohexano
Hexahidroquinona
Fórmula molecular C6H12O2
Identificadores
Número CAS 6995-79-5[1]​
ChemSpider 10689
PubChem 11162
C1CC(CCC1O)O
InChI=InChI=1S/C6H12O2/c7-5-1-2-6(8)4-3-5/h5-8H,1-4H2
Propiedades físicas
Apariencia Sólido blanco
Densidad 1156 kg/m³; 1,156 g/cm³
Masa molar 11 616 g/mol
Punto de fusión 100 °C (373 K)
Punto de ebullición 252 °C (525 K)
Presión de vapor 0,00062 mmHg
Índice de refracción (nD) 1,526
Propiedades químicas
Solubilidad en agua 38 g/L
log P 0,2
Familia Alcohol
Peligrosidad
Punto de inflamabilidad 338 K (65 °C)
NFPA 704

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Compuestos relacionados
alcoholes Ciclohexanol
dioles 1,3-ciclopentanodiol
1,4-ciclohexanodimetanol
1,3-adamantanodiol
polioles 1,3,5-ciclohexanotriol
1,2,3-ciclohexanotriol
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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El 1,4-ciclohexanodiol, llamado también quinitol, es un diol alifático de fórmula molecular C6H12O2. Su estructura se corresponde a un anillo de ciclohexano con dos grupos hidroxilo (-OH) en las posiciones 1 y 4 del mismo. Dependiendo de la posición espacial de los dos hidroxilos respecto al anillo, se distinguen dos esteroisómeros de este compuesto, cis y trans.

Propiedades físicas y químicas

El 1,4-ciclohexanodiol es un sólido blanco que tiene su punto de fusión a 100 °C y su punto de ebullición a 251 °C; a una presión de solo 20 mmHg hierve a 150 °C. Posee una densidad superior a la del agua, 1,156 g/cm³. El valor estimado del logaritmo de su coeficiente de reparto, logP ≃ 0,2, implica una solubilidad mayor en disolventes apolares que en agua.[2]​[3]​[4]​

En cuanto a su reactividad, este compuesto es incompatible con agentes oxidantes fuertes, ácidos fuertes, cloruros de acilo y anhídridos de ácido.[5]​

Síntesis y usos

Se puede sintetizar 1,4-ciclohexanodiol a partir de la ciclohexano-1,4-diona por hidrogenación catalítica en fase líquida. En dicha reacción se utiliza rutenio sobre SiO2 y como disolvente se emplea 2-propanol bajo una presión moderada de hidrógeno (6,2 bar).[6]​ Empleando diioduro de samario como catalizador se alcanza un rendimiento superior al 99%.[7]​ Este mismo catalizador —asociado con una base— propicia la hidrogenación de hidroquinona para también conseguir 1,4-ciclohexanodiol.[8]​

Es posible preparar 1,4-ciclohexanodiol a partir de un éster de este diol. Así, el 4-metilbenzoato de 4-hidroxiciclohexilo, si se trata con diioduro de samario-hexametilfosforamida-metanol durante un breve período de tiempo, produce 1,4-ciclohexanodiol con un rendimiento en torno al 95%.[9]​[10]​ De manera análoga, la desprotección del trimetil-(4-trimetilsililoxiciclohexil)oxisilano —el éter de trimetilsililo de este diol— con ácido sulfámico en agua constituye otra forma de preparar el 1,4-ciclohexanodiol.[11]​

A su vez, la aminación de este diol sirve para elaborar 1,4-ciclohexanodiamina. Se ha estudiado la utilización de amoníaco supercrítico a 125 bar de presión, empleando como catalizador cobalto estabilizado con un 5% de hierro.[12]​

Se ha estudiado el efecto del 1,4-ciclohexanodiol, combinado con el 1,2-heptanodiol, en la adsorción percutánea del fármaco metronidazol, antibiótico y antiparasitario;[13]​ este diol retarda la adsorción de este fármaco, minimizando la toxicidad sistemática potencial mientras se mantiene la eficacia terapéutica.[14]​

El 1,4-ciclohexanodiol se emplea en la producción de diferentes polímeros, como por ejemplo poliuretanos termoplásticos[15]​ o polímeros que son conductores térmicos.[16]​ Otro uso de este diol es en la crioconservación de células, formando parte de una composición que, en contacto con las mismas, permite su conservación a temperaturas muy bajas. Dicha composición debe contener preferiblemente mezclas racémicas de 1,4-ciclohexanodiol o 1,3-ciclohexanodiol.[17]​

Precauciones

El 1,4-ciclohexanodiol es un compuesto combustible cuyo punto de inflamabilidad es 65 °C. Su polvo puede formar una mezcla explosiva con el aire. Se debe mantener el producto (y el recipiente vacío) alejado del calor y de fuentes de ignición.[5]​

Véase también

Los siguientes dioles son isómeros del 1,4-ciclohexanodiol:

Referencias

  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ 1,4-Cyclohexanediol (ChemSpider)
  3. ↑ 1,4-Cyclohexanediol (PubChem)
  4. ↑ 1,4-Cyclohexanediol (Molbase)
  5. ↑ a b 1,4-Cyclohexanediol, mixture of cis and trans. Safety Data Sheet (ThermoFisher)
  6. ↑ Bonnet, M.; Geneste, P.; Rodriguez, M. (1980). «Liquid-phase catalytic hydrogenation of 1,4-cyclohexanedione: activity and selectivity». Journal of Organic Chemistry 45 (1): 40-43. Consultado el 24 de octubre de 2018. 
  7. ↑ Kamochi, Y.; Kudo, T.; Masuda, T.; Takadate, A. (2005). «Facile Deoxygenation of Dicarbonyl Compounds Using a Samarium Diiodide–Additive System». Chemical and Pharmaceutical Bulletin 53 (8): 1017-1020. Consultado el 24 de octubre de 2018. 
  8. ↑ Kamochi, Y.; Kudo, T. (1994). «Novel and facile reduction of phenol derivatives with samarium diiodide-base system». Tetrahedron Letters 35 (24): 4169-4172. Consultado el 24 de octubre de 2018. 
  9. ↑ Lam, K.; Markó, I.E. (2009). «Chemoselective Chemical and Electrochemical Deprotections of Aromatic Esters». Organic Letters 11 (13): 2752-2755. Consultado el 24 de octubre de 2018. 
  10. ↑ Synthesis Route for 556-48-9 (Molbase)
  11. ↑ Rostami, A.; Ahmad-Jangi, F.; Zarebin, M.R.; Akradi, J. (2010). «Green and Efficient Procedure for the Trimethylsilylation of Hydroxy Groups and Their Regeneration Using Sulfamic Acid as Recyclable Catalyst». Synthetic Communications 40 (10): 1500-1507. Consultado el 24 de octubre de 2018. 
  12. ↑ Fischer, A; Mallat, T; Baiker, A. (1999). «Synthesis of 1,4-Diaminocyclohexane in Supercritical Ammonia». Journal of Catalysis 182 (2): 289-291. Consultado el 7 de junio de 2016. 
  13. ↑ Li, N.; Jia, W.; Zhang, Y.; Tan, F.; Zhang, J. (2011). «Synergistic effect of 1,4-cyclohexanediol and 1,2-hexanediol on percutaneous absorption and penetration of metronidazole». Int. J .Pharm. 415 (1-2): 169-174. Consultado el 24 de septiembre de 2018. 
  14. ↑ Li, N.; Jia, W.; Zhang, Y.;, Zhang, M.C.; Tan, F.; Zhang, J. (2014). «Effect of Hydrocarbon Chain Length in 1,2-Alkanediols on Percutaneous Absorption of Metronidazole: Toward Development of a General Vehicle for Controlled Release». AAPS PharmSciTech 15 (2): 354-363. Consultado el 29 de septiembre de 2018. 
  15. ↑ Thermoplastic polyurethane additives for improved polymer matrix composites and methods of making and using therefor. Brink, A.E.; Owens, J.T. (1997) Patente US6395823B1
  16. ↑ Thermally conductive polymer molded article and method for producing the same. Tobita, M.; Shimoyama, N.; Ishigaki, T.; Kimura, T. (2002) Patente US7189778B2
  17. ↑ Cyclohexanediol cryoprotectant compounds. Brockbank, K.; Taylor, M.; Campbell, L. (2000) Patente US20020068360A1