В органической химии галогенгидрин (также галогеноспирт или β-галогенспирт ) имеет значение функциональная группа, в которой галоген и гидроксил связаны с соседними атомами углерода, которые иначе несут только водород или гидрокарбил группы (например, 2-хлорэтанол, 3-хлорпропан-1,2-диол ). Этот термин применяется только к насыщенным мотивам, поскольку такие соединения, как 2-хлорфенол, обычно не считаются галогидринами. Мегатонны некоторых хлоргидринов, например пропиленхлоргидрин производятся ежегодно как предшественники полимеров.
Галогидрины можно разделить на хлоргидрины, бромгидрины, фторгидрины или йодогидрины в зависимости от присутствующего галогена.
Галогидрины обычно получают обработкой алкена галогеном в наличие воды. Реакция представляет собой форму электрофильного присоединения, аналогичную реакции присоединения галогена, и протекает с антидобавлением, оставляя вновь добавленные группы X и OH в конфигурация транс. Химическое уравнение превращения этилена в этиленхлоргидрин:
Когда желательно бромирование, N-бромсукцинимид (NBS) может быть предпочтительнее брома Потому что производится меньше побочных продуктов.
Галогидрины также могут быть получены реакцией эпоксида с галогенводородной кислотой или галогенидом металла.
Эта реакция проводится в промышленном масштабе для производства предшественников хлоргидрина двух важных эпоксидов, эпихлоргидрина и оксида пропилена. Когда-то 2-хлорэтанол производился в больших масштабах как предшественник этиленоксида, но теперь последний получают прямым окислением этилена.
2-хлоркарбоновые кислоты могут быть восстановлены литийалюмогидридом до 2-хлорсодержащих спиртов. Необходимые 2-хлоркарбоновые кислоты получают различными способами, включая галогенирование Хелла – Фольхарда – Зелинского. 2-Хлорпропионовая кислота получают хлорированием пропионилхлорида с последующим гидролизом 2-хлорпропионилхлорида. Энантиомерно чистая (S) -2-хлорпропионовая кислота и некоторые родственные соединения могут быть получены из аминокислот посредством диазотирования.
В присутствии основания галогидрины претерпевают внутреннюю SN2 реакцию с образованием эпоксидов. В промышленности основанием является гидроксид кальция, тогда как в лаборатории часто используется гидроксид калия.
Эта реакция является обратной реакцией образования эпоксида и может рассматриваться как вариант синтеза эфира Вильямсона. Большая часть мировых поставок оксида пропилена происходит по этому пути.
Такие реакции могут составлять основу более сложных процессов, например, образование эпоксида является одним из ключевых этапов в реакции Дарценса..
Соединения, такие как 2,2,2-трихлорэтанол, которые содержат несколько геминальных галогенов, соседних с гидроксилом группу можно рассматривать как галогидрины (хотя, строго говоря, они не соответствуют определению IUPAC ), поскольку они обладают сходным химическим составом. В частности, они также подвергаются внутримолекулярной циклизации с образованием дигалогенэпоксигрупп. Эти частицы обладают высокой реакционной способностью и синтетически полезны, что составляет основу реакции Йочика-Рива, реакции Барджеллини и реакции Кори-Линка.
Как и в случае любой функциональной группы, опасность галогидринов трудно обобщить, поскольку они могут составлять часть почти безграничного ряда соединений, каждая структура которых имеет разную фармакологию. В общем, более простые низкомолекулярные соединения часто токсичны и канцерогены (например, 2-хлорэтанол, 3-MCPD ) в силу того, что они являются алкилирующими агентами. Эту реактивность можно хорошо использовать, например, в противораковом лекарстве митобронит. Существует ряд синтетических кортикостероидов, содержащих мотив фторгидрина (триамцинолон, дексаметазон ).
Несмотря на их весьма наводящие на размышления названия эпихлоргидрин и серный хлоргидрин не являются галогидринами.