« Diol » : différence entre les versions

Navigation interactive dans l’historique

← Modification précédente

Contenu supprimé Contenu ajouté

VisuelWikicode

Intégrés

Dernière version du 21 janvier 2024 à 02:10

L'éthylène glycol, un diol simple.

La résorcine (résorcinol), un des isomères du benzènediol.

Un diol ou glycol est un composé organique portant deux groupes hydroxyle (-OH)^[1].

Lorsque les deux groupes hydroxyle sont portés par le même atome de carbone, on parle de diol géminal. Parmi ceux-ci, on compte par exemple le méthanediol (H₂C(OH)₂) ou le 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane-2,2-diol ((F₃C)₂C(OH)₂), la forme hydratée de l'hexafluoroacétone.

On parle de diol vicinal lorsque les deux groupes hydroxyle sont en position vicinale, c'est-à-dire attachés à des atomes de carbone adjacents. On compte parmi ceux-ci l'éthane-1,2-diol ou éthylène glycol (HO-(CH₂)₂-OH), un composant courant des produits antigels ou le propane-1,2-diol (propylène glycol, HO-CH₂-CH(OH)-CH₃).

Parmi les composés avec des groupes hydroxyle bien plus éloignés, on compte le butane-1,4-diol (HO-(CH₂)₄-OH) ou encore le bisphénol A.

Classification[modifier | modifier le code]

Les diols peuvent être classés en différents groupes, selon qu'ils sont :

linéaires ou ramifiés ;
aliphatiques ou aromatiques (bisphénol A).

Exemples de diols aliphatiques :

Linéarité	Diols vicinaux	Groupes hydroxyle sur des atomes non voisins
Linéaire	Éthylène glycol	Propane-1,3-diol, butane-1,4-diol, pentane-1,5-diol, hexane-1,6-diol, octane-1,8-diol
Ramifié	Propane-1,2-diol, butane-1,2-diol, butane-2,3-diol	Butane-1,3-diol, pentane-1,2-diol, étohexadiol, p-menthane-3,8-diol, 2-méthylpentane-2,4-diol

Synthèse[modifier | modifier le code]

Les diols étant des composés assez communs, de nombreuses méthodes de préparation ont été développées :

les diols vicinaux peuvent être produits par oxydation d'alcènes, habituellement en présence de permanganate de potassium dilué en milieu acide. Ils peuvent être également formés par hydrolyse d'époxydes en milieu acide ou basique (diols vicinaux anti) ;
de la même façon, on peut utiliser du tétroxyde d'osmium pour oxyder des alcènes en diols vicinaux ;
le peroxyde d'hydrogène réagit avec les alcènes pour former un époxyde, qui peut ensuite, par saponification donner un diol, par exemple dans la synthèse du transcyclohexanediol en quantité^[2] ou par microréacteur^[3] :

une réaction chimique appelée dihydroxylation asymétrique de Sharpless (en) peut être utilisée pour produire des diols chiraux à partir d'alcènes en utilisant un réactif osmate et un catalyseur chiral ;
d'autres méthodes incluent la cis-hydroxylation de Woodward (en) (cis diol) ou la réaction de Prévost (en) (anti diol), décrite plus bas, utilisant toutes deux du diiode et des sels d'argent d'acide carboxylique :

dans la réaction de Prins, des diols 1,3 peuvent être formés par la réaction entre un alcène et le formaldéhyde ;
les diols géminaux peuvent être formés par hydratation des cétones.

Réactions[modifier | modifier le code]

Diols en général[modifier | modifier le code]

Un diol réagit comme un alcool, par exemple par estérification ou par formation d'éther-oxyde (synthèse de Wiliamson, par exemple).

Les diols comme l'éthylène glycol sont utilisés comme co-monomères dans des réactions de polymérisation formant des polymères, comme pour le polyesters et les polyuréthanes. Un monomère différent avec deux groupes fonctionnels identiques, comme le dichlorure de dioyle ou l'acide dioïque sont nécessaires pour poursuivre le processus de polymérisation par des estérifications répétées.

Un diol peut être converti en éther-oxyde cyclique en utilisant une catalyse acide, réaction connue sous le nom de cyclisation de diol. La réaction débute par une protonation d'un des groupes hydroxyle, suivie par une substitution nucléophile intramoléculaire du second groupe hydroxyle, attaquant le carbone électropositif. Si le nombre d'atomes carbone dans la chaîne est suffisant, pour que l'angle ne soit pas trop grand et les liaisons pas trop tendues, un éther cyclique peut être formé.

Diols vicinaux[modifier | modifier le code]

Dans le clivage du glycol, la liaison C-C d'un diol vicinal est clivée avec formation de cétones et/ou d'aldéhydes. Une des applications de ces diols vicinaux est la protection de fonction carbonyle par acétalisation, en milieu acide non aqueux.

Diols géminaux[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Diol géminal.

En général, les diols géminaux organiques sont facilement déshydratés pour former un groupe carbonyle. Par exemple, l'acide carbonique ((HO)₂C=O) est instable et a tendance à se transformer en dioxyde de carbone (CO₂) et en eau (H₂O). Cependant, dans quelques rares situations, l'équilibre chimique est en faveur du diol géminal. Par exemple, le formaldéhyde (H₂C=O) est dissous dans l'eau en un diol géminal, le méthanediol (H₂C(OH)₂). D'autres exemples sont les diols géminaux cycliques comme le décahydroxycyclopentane (C₅(OH)₁₀) ou le dodécahydroxycyclohexane (C₆(OH)₁₂), qui sont stables, alors que leurs équivalents oxydes de carbone (C₅O₅ et C₆O₆) ne semblent pas l'être.

Polymères diols[modifier | modifier le code]

Ce sont des oligomères fonctionnalisés en bouts de chaînes par des fonctions hydroxyle. Selon les références, ils peuvent être nommés « oligomères glycols », « macrodiols » ou « oligomères hydroxytéléchéliques ». Les polymères diols les plus utilisés ont une masse molaire relativement faible, comprise entre 500 et 3 000 g/mol. Les exemples-types sont :

les polyéthers diols ;
les polyesters diols ;
les polycarbonates diols : polycarbonate d’hexaméthylène diol (PCHMD) ;
les polyalcadiènes diols : polybutadiène hydroxytéléchélique (PBHT)…

Notes et références[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Diol » (voir la liste des auteurs).

↑ March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 3^e éd., New York, Wiley (ISBN 0-471-85472-7).
↑ Trans-cyclohexanediol, Organic Syntheses, coll. vol. 3, p. 217, 1955 ; vol. 28, p. 35, 1948, lire en ligne.
↑ Andreas Hartung, Mark A. Keane et Arno Kraft, Advantages of Synthesizing trans-1,2-Cyclohexanediol in a Continuous Flow Microreactor over a Standard Glass Apparatus, J. Org. Chem., 2007, 72, 10235-10238, DOI 10.1021/jo701758p.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Diol, sur Wikimedia Commons

Alcool, composé portant un groupe hydroxyle
Triol, composé portant trois groupes hydroxyle
Polyol, composé portant plusieurs groupes hydroxyle

Portail de la chimie

[1] March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 3^e éd., New York, Wiley (ISBN 0-471-85472-7).

[2] Trans-cyclohexanediol, Organic Syntheses, coll. vol. 3, p. 217, 1955 ; vol. 28, p. 35, 1948, lire en ligne.

[3] Andreas Hartung, Mark A. Keane et Arno Kraft, Advantages of Synthesizing trans-1,2-Cyclohexanediol in a Continuous Flow Microreactor over a Standard Glass Apparatus, J. Org. Chem., 2007, 72, 10235-10238, DOI 10.1021/jo701758p.

[1]

[2]

[3]

@@ Ligne 1 : / Ligne 1 : @@
-[[Image:Ethylene glycol.svg|thumb|L'[[éthylène glycol]], un diol simple.]]
+[[Fichier:Ethylene glycol.svg|vignette|L'[[éthylène glycol]], un diol simple.]]
-[[File:Resorcinol.svg|thumb|La [[résorcine]] (résorcinol), un des isomères du [[benzènediol]].]]
+[[Fichier:Resorcinol.svg|vignette|La [[résorcine]] (résorcinol), un des isomères du [[benzènediol]].]]
-Un '''diol''' ou '''glycol''' est un [[composé chimique]] organique portant deux groupes [[hydroxyle]] (-OH)<ref>March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3rd ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-85472-7</ref>.
+Un '''diol''' ou '''glycol''' est un [[composé organique]] portant deux groupes [[hydroxyle]] (-OH)<ref>March, Jerry (1985), ''Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure'', {{3e}}{{éd.}}, New York, Wiley {{ISBN|0-471-85472-7}}.</ref>.
-Lorsque les deux groupes hydroxyle sont portés par le même atome de carbone, on parle de [[diol géminal]]. Parmi ceux-ci, on compte par exemple le [[méthanediol]] (H<sub>2</sub>C(OH)<sub>2</sub>) ou le 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane-2,2-diol ((F<sub>3</sub>C)<sub>2</sub>C(OH)<sub>2</sub>), la forme hydratée de l'[[hexafluoroacétone]].
+Lorsque les deux groupes hydroxyle sont portés par le même [[atome]] de carbone, on parle de [[diol géminal]]. Parmi ceux-ci, on compte par exemple le [[méthanediol]] (H<sub>2</sub>C(OH)<sub>2</sub>) ou le 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane-2,2-diol ((F<sub>3</sub>C)<sub>2</sub>C(OH)<sub>2</sub>), la forme hydratée de l'[[hexafluoroacétone]].
 On parle de diol vicinal lorsque les deux groupes hydroxyle sont en position [[Vicinal (chimie)|vicinale]], c'est-à-dire attachés à des atomes de carbone adjacents. On compte parmi ceux-ci l'éthane-1,2-diol ou [[éthylène glycol]] (HO-(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>-OH), un composant courant des produits [[antigel]]s ou le propane-1,2-diol ([[propylène glycol]],  HO-CH<sub>2</sub>-CH(OH)-CH<sub>3</sub>).
-Parmi les composés avec des groupes hydroxyles bien plus éloignés, on compte le [[butane-1,4-diol]] (HO-(CH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>-OH) ou encore le [[bisphénol A]].
+Parmi les composés avec des groupes hydroxyle bien plus éloignés, on compte le [[butane-1,4-diol]] (HO-(CH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>-OH) ou encore le [[bisphénol A]].
 == Classification ==
 Les diols peuvent être classés en différents groupes, selon qu'ils sont :
-* linéaires ou ramifiés;
+* linéaires ou ramifiés ;
 * [[Composé aliphatique|aliphatiques]] ou [[Aromaticité|aromatiques]] ([[bisphénol A]]).
@@ Ligne 19 : / Ligne 19 : @@
 {| class="wikitable"
 |-
 ! Linéarité !! Diols vicinaux!! Groupes hydroxyle sur des atomes non voisins
 |-
-| Linéaire || [[Éthylène glycol]] || [[Propane-1,3-diol]], [[butane-1,4-diol]], [[pentane-1,5-diol]], [[octane-1,8-diol]],
+| Linéaire || [[Éthylène glycol]] || [[Propane-1,3-diol]], [[butane-1,4-diol]], [[pentane-1,5-diol]], [[hexane-1,6-diol]], [[octane-1,8-diol]]
 |-
 | Ramifié || [[Propylène glycol|Propane-1,2-diol]], [[butane-1,2-diol]], [[butane-2,3-diol]] || [[Butane-1,3-diol]], [[pentane-1,2-diol]], [[étohexadiol]], [[p-menthane-3,8-diol]], [[2-méthylpentane-2,4-diol]]
@@ Ligne 29 : / Ligne 29 : @@
 Les diols étant des composés assez communs, de nombreuses méthodes de préparation ont été développées :
-* Les diols vicinaux peuvent être produits par [[Oxydo-réduction en chimie organique|oxydation]] d'[[alcène]]s, habituellement en présence de [[permanganate de potassium]] dilué en milieu [[acide]]. Ils peuvent être également formés par hydrolyse d'[[époxyde]]s en milieu acide ou basique (diols vicinaux anti).
+* les diols vicinaux peuvent être produits par [[Oxydo-réduction en chimie organique|oxydation]] d'[[alcène]]s, habituellement en présence de [[permanganate de potassium]] dilué en milieu [[acide]]. Ils peuvent être également formés par [[hydrolyse]] d'[[époxyde]]s en milieu acide ou basique (diols vicinaux anti) ;
-* De la même façon, on peut utiliser du [[tétroxyde d'osmium]] pour oxyder des alcènes en diols vicinaux.
+* de la même façon, on peut utiliser du [[tétroxyde d'osmium]] pour oxyder des alcènes en diols vicinaux ;
-* Le [[peroxyde d'hydrogène]] réagit avec les alcènes pour former un [[époxyde]], qui peut ensuite, par [[saponification]] donner un diol, par exemple dans la synthèse du ''trans''[[cyclohexanediol]] en quantité<ref>trans-cyclohexanediol [[Organic Syntheses]], Coll. Vol. 3, p.217 (1955); Vol. 28, p.35 ('''1948''') http://www.orgsynth.org/orgsyn/pdfs/CV3P0217.pdf.</ref> ou par [[microréacteur]] <ref>''Advantages of Synthesizing trans-1,2-Cyclohexanediol in a Continuous Flow Microreactor over a Standard Glass Apparatus'' Andreas Hartung, Mark A. Keane, and Arno Kraft [[J. Org. Chem.]] '''2007''', 72, 10235-10238 {{DOI|10.1021/jo701758p}} </ref>:
+* le [[peroxyde d'hydrogène]] réagit avec les alcènes pour former un [[époxyde]], qui peut ensuite, par [[saponification]] donner un diol, par exemple dans la synthèse du ''trans''[[cyclohexanediol]] en quantité<ref>''Trans-cyclohexanediol'', ''[[Organic Syntheses]]'', coll. {{vol.}}3, {{p.}}217, 1955 ; {{vol.}}28, {{p.}}35, 1948, [http://www.orgsynth.org/orgsyn/pdfs/CV3P0217.pdf lire en ligne].</ref> ou par [[microréacteur]]<ref>Andreas Hartung, Mark A. Keane et Arno Kraft, ''Advantages of Synthesizing trans-1,2-Cyclohexanediol in a Continuous Flow Microreactor over a Standard Glass Apparatus'', ''[[J. Org. Chem.]]'', 2007, 72, 10235-10238, {{doi|10.1021/jo701758p}}.</ref> :
 :[[Image:CyclohexanediolSynthesis.svg|400px|Synthèse du cyclohexanediol]]
-* Une réaction chimique appelée {{lien|dihydroxylation asymétrique de Sharpless|trad=asymmetric dihydroxylation}} peut être utilisée pour produire des diols [[chiralité (chimie)|chiraux]] à partir d'alcènes en utilisant un réactif osmate et un [[catalyse]]ur chiral.
+* une réaction chimique appelée {{lien|dihydroxylation asymétrique de Sharpless|trad=asymmetric dihydroxylation}} peut être utilisée pour produire des diols [[chiralité (chimie)|chiraux]] à partir d'alcènes en utilisant un réactif osmate et un [[catalyse]]ur chiral ;
-* D'autres méthodes incluent la {{lien|cis-hydroxylation de Woodward|trad=Woodward cis-hydroxylation}} (cis diol) ou la {{lien|réaction de Prévost|trad=Prévost reaction}} (anti diol), décrite plus bas, utilisant toutes deux du [[diiode]] et des sels d'argent d'acide carboxylique.
+* d'autres méthodes incluent la {{lien|cis-hydroxylation de Woodward|trad=Woodward cis-hydroxylation}} (cis diol) ou la {{lien|réaction de Prévost|trad=Prévost reaction}} (anti diol), décrite plus bas, utilisant toutes deux du [[diiode]] et des sels d'argent d'acide carboxylique :
 :[[Image:PrevostReaction.svg|600px|réaction de Prévost]]
-* Dans la {{lien|réaction de Prins|trad=Prins reaction}}, des diols 1,3 peuvent être formés par la réaction entre un [[alcène]] et le [[méthanal|formaldéhyde]].
+* dans la [[réaction de Prins]], des diols 1,3 peuvent être formés par la réaction entre un [[alcène]] et le [[méthanal|formaldéhyde]] ;
-* Les diols géminaux peuvent être formés par [[Hydratation (réaction organique)|hydratation]] des [[cétone]]s.
+* les diols géminaux peuvent être formés par [[Hydratation (réaction organique)|hydratation]] des [[cétone]]s.
 == Réactions ==
-=== Diols en général===
+=== Diols en général ===
 Un diol réagit comme un [[alcool (chimie)|alcool]], par exemple par [[estérification]] ou par formation d'[[éther-oxyde]] ([[synthèse de Wiliamson]], par exemple).
-Les diols comme l'[[éthylène glycol]] sont utilisés comme co-[[monomère]]s dans des réactions de [[polymérisation]] formant des  [[polymère]]s, comme par exemple pour le [[polyester]]s et les [[polyuréthane]]s. Un monomère différent avec deux groupes fonctionnels identiques, comme par exemple le dichlorure de dioyle ou l'acide dioïque sont nécessaires pour poursuivre le processus de polymérisation par des estérifications répétées.
+Les diols comme l'[[éthylène glycol]] sont utilisés comme co-[[monomère]]s dans des réactions de [[polymérisation]] formant des  [[polymère]]s, comme pour le [[polyester]]s et les [[polyuréthane]]s. Un monomère différent avec deux [[Groupe fonctionnel|groupes fonctionnels]] identiques, comme le dichlorure de dioyle ou l'acide dioïque sont nécessaires pour poursuivre le processus de polymérisation par des estérifications répétées.
-Un diol peut être converti en éther-oxyde cyclique en utilisant une catalyse acide, réaction connue sous le nom de [[cyclisation de diol]]. La reaction débute par une protonation  d'un des groupes hydroxyle, suivie par une [[substitution nucléophile]] intramoléculaire du second groupe hydroxyle, attaquant le carbone électropositif. Si le nombre d'atomes carbone dans la chaîne est suffisant, pour que l'angle ne soit pas trop grand et les liaisons pas trop tendues, un éther cyclique peut être formé.
+Un diol peut être converti en éther-oxyde cyclique en utilisant une catalyse acide, réaction connue sous le nom de [[cyclisation de diol]]. La réaction débute par une [[protonation]]  d'un des groupes hydroxyle, suivie par une [[substitution nucléophile]] intramoléculaire du second groupe hydroxyle, attaquant le carbone électropositif. Si le nombre d'atomes carbone dans la chaîne est suffisant, pour que l'angle ne soit pas trop grand et les liaisons pas trop tendues, un éther cyclique peut être formé.
-[[Image:DiolCycl.jpg|Cyclisation du pentane-1,5-diol en oxane (tétrahydropyrane).]]
+[[Image:Pentanediol cyclization.svg|500px|Cyclisation du pentane-1,5-diol en oxane (tétrahydropyrane).]]
 [[Image:Diol_cyclization.svg|Cyclisation du butane-1,3-diol en 1-méthyloxétane]]
 === Diols vicinaux ===
-Dans le [[clivage du glycol]] la liaison C-C d'un diol [[Vicinal (chimie)|vicinal]] est clivée avec formation de cétones et/ou d'aldéhydes. Une des applications de ces diols vicinaux est la protection de [[Carbonyle|fonction carbonyle]] par [[acétalisation]], en milieu acide non aqueux.
+Dans le [[clivage du glycol]], la liaison C-C d'un diol [[Vicinal (chimie)|vicinal]] est clivée avec formation de cétones et/ou d'aldéhydes. Une des applications de ces diols vicinaux est la protection de [[Carbonyle|fonction carbonyle]] par [[acétalisation]], en milieu acide non aqueux.
 === Diols géminaux ===
@@ Ligne 60 : / Ligne 60 : @@
 == Polymères diols ==
-Ce sont des [[oligomère]]s fonctionnalisés en bouts de chaînes par des fonctions hydroxyles. Selon les références, ils peuvent être nommés oligomères glycols, macrodiols ou oligomères hydroxytéléchéliques. Les polymères diols les plus utilisés ont une masse relativement faible comprise entre 500 et 3000 g/mol. Les exemples-types sont :
+Ce sont des [[oligomère]]s fonctionnalisés en bouts de chaînes par des fonctions hydroxyle. Selon les références, ils peuvent être nommés « oligomères glycols », « macrodiols » ou « oligomères hydroxytéléchéliques ». Les polymères diols les plus utilisés ont une [[masse molaire]] relativement faible, comprise entre {{nb|500 et 3000 g/mol}}. Les exemples-types sont :
 * les [[polyéther]]s diols ;
 * les [[polyester]]s diols ;
 * les [[polycarbonate]]s diols : polycarbonate d’hexaméthylène diol (PCHMD) ;
-* les polyalcadiènes diols : [[polybutadiène hydroxytéléchélique]] (PBHT)...
+* les polyalcadiènes diols : [[polybutadiène hydroxytéléchélique]] (PBHT)…
 == Notes et références ==
+{{Traduction/Référence|en|Diol|385296098}}
 {{Références}}
-* {{Traduction/Référence|en|Diol|385296098}}
 == Voir aussi ==
@@ Ligne 74 : / Ligne 74 : @@
  | commons = Category:Diols
 }}
-* [[Alcool (chimie)|Alcool]]s, composés chimiques avec un seul groupe hydroxyle
+* [[Alcool (chimie)|Alcool]], composé portant un groupe hydroxyle
-* [[Triol]]s, composés chimiques avec trois groupes hydroxyle
+* [[Triol]], composé portant trois groupes hydroxyle
-* [[Polyol]]s, composés chimiques avec de multiples groupes hydroxyle
+* [[Polyol]], composé portant plusieurs groupes hydroxyle
 {{Portail|chimie}}
 [[Catégorie:Diol| ]]
-[[Catégorie:Diol]]
-[[ca:Diol]]
-[[cs:Diol]]
-[[de:Diole]]
-[[en:Diol]]
-[[es:Diol]]
-[[fi:Diolit]]
-[[io:Glikolo]]
-[[it:Dioli]]
-[[ja:グリコール]]
-[[ko:다이올]]
-[[mk:Диол]]
-[[nl:Diol]]
-[[pl:Diole]]
-[[pt:Diol]]
-[[ru:Гликоли]]
-[[sq:Diolet]]
-[[sv:Diol]]
-[[uk:Гліколі]]
-[[zh:二元醇]]