În chimia organică, halohidrinele sau haloalcoolii sunt o familie de compuși organici halogenați din alcooli . Conform definiției IUPAC , aceștia sunt „alcooli substituiți cu un atom de halogen pe un carbon saturat care altfel poartă numai atomi de hidrogen sau grupări hidrocarbil” . Termenul „halohidrină” este adesea limitat la numai β-haloalcooli , adică compușii în care gruparea hidroxil și atomul de halogen sunt transportate de atomii de carbon vecini ( vicinali ). Deoarece definiția se aplică numai compușilor saturați, exclude, de exemplu, compușii aromatici, cum ar fi 2-clorofenolul . Halohidrinele pot fi subcategorizate în funcție de natura atomului lor de halogen, respectiv în fluorohidrine, clorhidrine, bromhidrine și iodohidrine.
Anumite clorhidrine, de exemplu 1-clor-2-propanol (propilen clorhidrină), sunt produse în fiecare an în cantitate de câteva megatone, ca precursori ai polimerilor .
Halohidrinele sunt în general preparate prin tratarea unei alchene cu dihalogenul în prezența apei. Această reacție este o adiție electrofilă , similară cu reacția de dihalogenare (en) , care are loc ca o adiție anti . De exemplu, ecuația pentru conversia etilenei în etilen clorhidrin ( 2-cloroetanol ) este:
H 2 C = CH 2 + Cl 2 + H 2 O → H 2 (OH) C-CH 2 Cl + HClPentru bromurare, N- bromosuccinimida (NBS) este utilizată mai degrabă ca reactiv decât dibrom , deoarece aceasta produce mai puține subproduse .
Halohidrinele pot fi, de asemenea, preparate prin reacția dintre un epoxid cu un acid hidrohalic sau o halogenură metalică .
Acizii 2-clorocarboxilici pot fi reduși de tetrahidruroaluminat de litiu la 2-cloralcooli. Acești acizi pot fi înșiși obținuți în diferite moduri, de exemplu prin halogenarea Hell-Volhard-Zelinski . 2-clorpropionic (in) este produs prin clorurarea de clorură de propanoil , urmată de hidroliza clorurii de 2-chloropropanoyle astfel obținut. Acidul ( S ) -2-cloropropanoic enantiomeric pur și diferiți compuși înrudiți pot fi preparați din aminoacizi prin diazotizare .
În prezența unei baze , halohidrinele suferă S N 2 intramolecular pentru a forma epoxizi . Din punct de vedere industrial, se folosește hidroxid de calciu pentru aceasta, dar în laborator se preferă, în general, utilizarea hidroxidului de potasiu .
Această reacție este inversul formării halohidrinelor din epoxizi și poate fi considerată o variantă a sintezei lui Williamson . Majoritatea oxidului de propilenă este produs prin această metodă :
precum și epiclorhidrina . Pe de altă parte, dacă la un moment dat a fost produs oxid de etilenă din 2-cloroetanol , care a fost produs pentru această ocazie la scară largă, oxidul de etilenă este acum produs direct prin oxidarea etilenei .
Astfel de reacții se bazează și pe procese mai complexe, de exemplu formarea epoxidului fiind un pas cheie în reacția Darzens .
Această reacție există și în natură, în bacterii , unde este catalizată de halohidrina dehalogenază (en) .
Compuși precum 2,2,2-tricloroetanol , care conțin mai mulți halogeni de bijuterie adiacenți grupării hidroxil pot fi considerați halohidrini (deși nu îndeplinesc strict definiția IUPAC ) deoarece posedă o chimie similară, formează grupări dihaloepoxi. Aceste specii sunt atât extrem de reactive, cât și utile în sinteză, fiind baza reacției Jocic (en) , a reacției Bargellini (en) și a reacției Corey-Link (en) .
Ca și în cazul oricărei grupe funcționale , pericolele halohidrinelor sunt dificil de generalizat, deoarece pot face parte dintr-o serie aproape nelimitată de compuși, fiecare structură având o farmacologie diferită. În general, compușii simpli cu greutate moleculară mică sunt adesea toxici și cancerigeni (de exemplu, 2-cloroetanol , 3-MCPD (în) ), că sunt agenți alchilanți . Această reactivitate poate fi exploatată, de exemplu, în medicamentul anticancer mitobronitol ( fr ) . Există o serie de corticosteroizi sintetici cu model fluorohidrinic ( triamcinolonă , dexametazonă ).
În ciuda denumirii lor potențial confuze, nici epiclorhidrina (2- (clorometil) oxiran), nici clorhidrina sulfurică ( acidul clorosulfuric ) nu sunt clorhidrine.