Геминальный диол (или гем-диол для краткости) — это любое органическое соединение , имеющее две гидроксильные функциональные группы ( -OH ) , связанные с одним и тем же атомом углерода . Геминальные диолы являются подклассом диолов , которые, в свою очередь, являются особым классом спиртов . Большинство геминальных диолов считаются нестабильными.
Простейшим геминальным диолом является метандиол CH
4О
2или Н
2С(ОН)
2. Другие примеры:
Геминальные диолы можно рассматривать как гидраты кетонов (или альдегидов ). Две гидроксильные группы в геминальном диоле легко преобразуются в карбонильную или кетогруппу C=O путем потери одной молекулы воды. И наоборот, кетогруппа может соединяться с водой, образуя геминальные гидроксильные группы.
Равновесие в водном растворе может быть смещено в сторону любого из соединений. Например, константа равновесия для превращения ацетона (H
3С)
2C =O в пропан-2,2-диол (H
3С)
2С(ОН)
2составляет около 10 −3 , [1] в то время как у формальдегида H
2C =O в метандиол H
2С(ОН)
2составляет 10 3 . [2]
Для преобразования гексафторацетона (F
3С)
2C =O к диолу (F
3С)
2С(ОН)
2, константа составляет около 10 +6 , из-за эффекта оттягивания электронов трифторметильными группами . Аналогично, превращение хлораля (Cl
3C)HC = O в хлоралгидрат в значительной степени обусловлен влиянием трихлорметильной группы .
В некоторых случаях, таких как декагидроксициклопентан и додекагидроксициклогексан , геминальный диол стабилен, а соответствующий кетон — нет.
Геминальные диолы также можно рассматривать как крайние случаи полуацеталей , образующихся в результате реакции карбонильных соединений с водой, а не со спиртом.