Hemiacetal

Para poder hablar del hemiacetal debemos también de hablar un poco sobre los glúcidos. Los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono, como generalmente se conocen son una serie de biomoléculas que están formadas por carbono, hidrogeno y oxígeno y que tienen importantes funciones para los seres vivos, como proporcionar energía por medio del glucógeno y la glucosa. Dicho esto, podemos decir que el hemiacetal, es un grupo químico que nace de la reacción de un aldehído y un alcohol.

Temas relacionados

Aldehídos, hidruros, glúcidos, grupo carbonilo

¿Qué es un hemiacetal?

En el área de la química de glúcidos, un hemiacetal es una molécula que contiene un grupo hidroxilo y un residuo alcóxido unidos a un mismo átomo de carbono formado por la adición nucleófila de un aldehído con un alcohol.

Características de un hemiacetal

Las principales características que podemos observar en un hemiacetal son las siguientes:

• Se forman cuando un átomo de oxígeno de alcohol se agrega al carbono carbonílico de un aldehído o una cetona.
• Es parte de lo que hace que el azúcar sea dulce.
• Las formas cíclicas de los hemiacetales se pueden representar por medio de la proyección de Haworth.
• Los hemiacetales son relativamente inestables y los equilibrios que en ellos se dan por lo general suelen ser desplazados y ubicados hacia la izquierda.
• La glucosa que por lo general encontramos en el azúcar es reconocido como el hemiacetal más comúnmente popular.

Formación de un hemiacetal

Un hemiacetal se forma cuando un aldehído reacciona con un alcohol. Existen dos formas diferentes en que esto puede ocurrir, como una reacción neutral o catalizada con un ácido. El mecanismo de esta reacción lo podemos definir o explicar en tres diferentes etapas que son:

• Etapa 1: protonación del oxígeno carbonílico.
• Etapa 2: ataque nucleófilo del metanol al carbonilo protonado.
• Etapa 3: desprotonación del hemiacetal

Fórmula

La fórmula que se utiliza para los hemicetales es la siguiente:

R-CH=O + R’-OH

Reacciones

La formación de los hemiacetales también puede suceder cuando se agregan aldehídos y cetonas. Estas reacciones son consideradas como equilibrios desplazados hacia el carbonilo inicial, con excepción de los que son formados a partir de carbonilos muy reactivos como el metanal.

También se pueden formar hemiacetales cíclicos a partir de hidroxialdehídos e hidroxicetonas cuando se producen ciclos estables de 5 o 6 miembros. Otro tipo de reacción es la síntesis de acetales.

Hemiacetal cíclico

Cuando disolvemos un aldehído o una cetona en un alcohol se produce un lento establecimiento del equilibrio químico entre los dos compuestos y con esto se produce un nuevo compuesto llamado hemiacetal. Luego de que se ha dado el ataque se origina un anillo que es inestable, porque el oxígeno originalmente del hidroxilo se queda únicamente con tres enlaces mientras que el oxígeno del aldehído pierde uno de los enlaces de carbono, quedando únicamente con un enlace.

La inestabilidad que se produce se alivia cuando se da la pérdida de un protón del oxígeno que era originalmente el hidroxilo para dar origen a un éter. Mientras esto sucede, el oxígeno adquiere un protón convirtiéndose en un grupo hidroxilo. La mayor parte de los azúcares simples existen primariamente en la forma de hemiacetal cíclico, como la glucosa.

Importancia

Una de sus principales importancias es su participación en los azúcares que componen los carbohidratos, principalmente los cíclicos.

Ejemplos

Algunos ejemplos de los hemiacetales son los siguientes:

• El hemiacetal más simple es 1-metoxietano-1-ol. En este caso, cada grupo ‘R’ es un metano, un CH3.
• La glucosa cuando está en formato cíclico.