Decarboxylering

Decarboxylering er reaktionen ved at fjerne et kuldioxidmolekyle fra carboxylgruppen (-COOH) eller carboxylatgruppen (-COOMe) af organiske forbindelser:

{\displaystyle {\mathsf {RCOOH\rightarrow RH+CO_{2))))

Eksempler på reaktioner

Decarboxyleringsreaktionen forløber sædvanligvis ved opvarmning i nærvær af syrer eller baser. Monocarboxylsyrer er de mest modstandsdygtige over for decarboxylering: reaktionen forløber kun ved høje temperaturer:

{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COONa+NaOH{\xrightarrow[{}]{400^{o}C}}CH_{4}+Na_{2}CO_{3))))

I nærvær af elektronegative grupper i α-positionen lettes decarboxyleringsreaktionen på grund af forekomsten af en cyklisk overgangstilstand, for eksempel for acetoeddikesyre :

Ifølge et lignende skema udføres decarboxylering af nitroeddikesyre :

Decarboxyleringsreaktionen af nitroalkansyrer er en af de forberedende metoder til syntese af nitroalkaner.

Hvis carboxylgruppen er forbundet med elektrofile grupper, forløber elimineringen af et kuldioxidmolekyle særlig let, især den termiske nedbrydning af pyrodruesyre og oxalsyre :

{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}C(O)COOH\rightarrow CH_{3}CHO+CO_{2))))

{\mathsf {HOOC-COOH\rightarrow CO_{2}+CO+H_{2}O))

Decarboxylering af dicarboxylsyrer bruges til at producere cykliske ketoner . For eksempel giver opvarmning af adipinsyre med en lille mængde bariumoxid mulighed for at opnå cyclopentanon i godt udbytte :

Decarboxyleringen af aromatiske syrer foregår under barske forhold, især i quinolin i nærværelse af metalpulvere som katalysator. Så opvarmning af pyrosucic syre i nærvær af kobberpulver fører til furan :

Tilstedeværelsen af elektrofile substituenter i den aromatiske ring letter også decarboxyleringsreaktionen.

Dampe af carboxylsyrer over en opvarmet katalysator (CaCO 3 , BaCO 3 , Al 2 O 3 ) omdannes til ketoner:

{\displaystyle {\mathsf {RCOOH+R'COOH\rightarrow RCOR+R'COR'+RCOR'+H_{2}O+CO_{2))))

Kolbe-reaktionen er decarboxylering af natriumsalte af carboxylsyrer under elektrolysen af deres koncentrerede opløsninger:

{\mathsf {2RCOO^{-}\rightarrow 2CO_{2}+R{\text{-}}R+2e^{-}}}

Decarboxyleringsreaktionen er et nøgletrin i reaktioner såsom Simonini- , Marquewald- , Dakin-West- og Borodin-Hunsdieker-reaktionerne .

Oxidativ decarboxylering

Ved opvarmning til 260-300 o C nedbrydes kobbersaltet af benzoesyre under dannelse af phenylbenzoat, kuldioxid og kobber:

[C 6 H 5 -C (O) O] 2 Cu --> C 6 H 5 -C (O) OC 6 H 5 + CO 2 + Cu

Reaktionen forløber gennem en cyklisk mellemtilstand. En mulighed for oxidativ decarboxylering er reaktionen af carboxylsyrer med blytetraacetat (oxidant) i nærværelse af calcium eller lithiumchlorid (kilde til chloridanioner). Reaktionen forløber i kogende benzen og fører til dannelsen af halogenderivater af kulbrinter:

RC(O)-OH + Pb[CH3C ( O)O] 4 + 2 LiCl --> R-Cl + Pb[CH3C ( O)O] 2 + CH3C ( O)OLi + CH3 C(O)OH

Decarboxyleringsreaktioner er integrerede og vigtige stadier af sådanne biokemiske processer som alkoholisk fermentering og tricarboxylsyrecyklus.

Litteratur

Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 s. — ISBN 5-82270-035-5 .
O. Ya. Neiland. Organisk kemi. - M . : Højere skole, 1990. - 751 s. - 35.000 eksemplarer. — ISBN 5-06-001471-1 .
K. V. Vatsuro, Mishchenko "Nominelle reaktioner i organisk kemi", M .: Chemistry, 1976.
J. J. Lee, Nominelle reaktioner. Mekanismer for organiske reaktioner, M.: Binom., 2006.

Decarboxylering

Eksempler på reaktioner

Oxidativ decarboxylering

Links

Litteratur