un acetal es un grupo funcional con la conectividad R2C (OR’)2). Aquí, los grupos R pueden ser fragmentos orgánicos (un átomo de carbono, con otros átomos arbitrarios Unidos a él) o hidrógeno, mientras que los grupos R’ deben ser fragmentos orgánicos no hidrógeno. Los dos grupos R ‘ pueden ser equivalentes entre sí (un «acetal simétrico») o no (un «acetal mixto»)., Los acetales se forman y se convierten en aldehídos o cetonas y tienen el mismo estado de oxidación en el carbono central, pero tienen una estabilidad química y reactividad sustancialmente diferentes en comparación con los compuestos carbonílicos análogos. El átomo de carbono central tiene cuatro enlaces a él, y por lo tanto está saturado y tiene geometría tetraédrica.,
estructura genérica de acetales
el término ketal se usa a veces para identificar estructuras asociadas con cetonas (ambos grupos R fragmentos orgánicos en lugar de hidrógeno) en lugar de aldehídos e, históricamente, el término acetal se utilizó específicamente para los casos relacionados con aldehído (con al menos un hidrógeno en lugar de una R en el carbono central). La IUPAC originalmente desaprobó el uso de la palabra ketal por completo, pero desde entonces ha revertido su decisión., Sin embargo, en contraste con el uso histórico, los cetales son ahora un subconjunto de acetales, un término que ahora abarca estructuras derivadas de aldehídos y cetonas.
si uno de los grupos R tiene un oxígeno como primer átomo (es decir, hay más de dos oxígenos Unidos al carbono central), el grupo funcional es en cambio un ortoéster. En contraste con las variaciones de R, ambos grupos R’ son fragmentos orgánicos. Si uno R ‘ es un hidrógeno, el grupo funcional es en cambio un hemiacetal, mientras que si ambos son H, el grupo funcional es un hidrato de cetona o hidrato de aldehído.,
la formación de un acetal ocurre cuando el grupo hidroxilo de un hemiacetal se Protona y se pierde en forma de agua. El carbocatión que se produce es entonces rápidamente atacado por una molécula de alcohol. La pérdida del protón del alcohol Unido produce el acetal.,
Acetals are stable compared to hemiacetals but their formation is a reversible equilibrium as with esters., A medida que se produce una reacción para crear un acetal, el agua debe eliminarse de la mezcla de reacción, por ejemplo, con un aparato Dean–Stark, para que no hidrolice el producto de nuevo al hemiacetal. La formación de acetales reduce el número total de moléculas presentes (carbonilo + 2 alcohol → acetal + agua) y por lo tanto generalmente no es favorable con respecto a la entropía. Una situación en la que no es desfavorable entrópicamente es cuando se utiliza una sola molécula de diol en lugar de dos moléculas de alcohol separadas (carbonil + diol → acetal + agua)., Otra forma de evitar el costo entrópico es realizar la síntesis por intercambio de acetal, utilizando un reactivo preexistente de tipo acetal como donante del grupo OR en lugar de la simple adición de alcoholes. Un tipo de reactivo utilizado para este método es un ortoéster. En este caso, el agua producida junto con el producto acetal se destruye cuando hidroliza moléculas de ortoéster residuales, y esta reacción lateral también produce más alcohol Para ser utilizado en la reacción principal.,
Los acetales se utilizan como grupos protectores para los grupos carbonilos en la síntesis orgánica porque son estables con respecto a la hidrólisis por bases y con respecto a muchos agentes oxidantes y reductores. Se puede proteger el carbonilo en una molécula (temporalmente reaccionar con un alcohol) o un diol (temporalmente reaccionar con un carbonilo). Es decir, o el carbonilo, o los alcoholes, o ambos podrían ser parte de la molécula cuya reactividad debe ser controlada.
varios compuestos carbonílicos específicos tienen nombres especiales para sus formas acetales., Por ejemplo, un acetal formado a partir de formaldehído (dos hidrógenos Unidos al carbono central) a veces se llama un formal o el grupo metilendioxi. El acetal formado a partir de acetona a veces se llama acetónido.