Dekarboxilezés

A dekarboxilezés egy szén-dioxid-molekula eltávolításának reakciója a szerves vegyületek karboxilcsoportjából (-COOH) vagy karboxilátcsoportjából (-COOMe):

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

Példák reakciókra

A dekarboxilezési reakció általában savak vagy bázisok jelenlétében történő melegítéssel megy végbe. A telített monokarbonsavak a legellenállóbbak a dekarboxilezéssel szemben: a reakció csak magas hőmérsékleten megy végbe:

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

Elektronegatív csoportok jelenlétében az α-helyzetben a dekarboxilezési reakció megkönnyíti a ciklikus átmeneti állapot fellépését, például acetoecetsav esetében :

Hasonló séma szerint a nitro-ecetsav dekarboxilezését hajtják végre :

A nitroalkánsavak dekarboxilezési reakciója a nitroalkánok szintézisének egyik előkészítő módszere.

Ha a karboxilcsoport elektrofil csoportokhoz kapcsolódik, akkor a szén-dioxid-molekula eliminációja különösen könnyen megy végbe, különösen a piroszőlősav és az oxálsav termikus bomlása :

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

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

A dikarbonsavak dekarboxilezését ciklusos ketonok előállítására használják . Például az adipinsav kis mennyiségű bárium-oxiddal való melegítése lehetővé teszi a ciklopentanon jó hozammal történő előállítását :

Az aromás savak dekarboxilezése zord körülmények között megy végbe, különösen kinolinban , fémporok katalizátor jelenlétében. Tehát a pirosecetsav melegítése rézpor jelenlétében furánhoz vezet :

Az elektrofil szubsztituensek jelenléte az aromás gyűrűben szintén megkönnyíti a dekarboxilezési reakciót.

A karbonsavak gőzei felmelegített katalizátoron (CaCO 3 , BaCO 3 , Al 2 O 3 ) ketonokká alakulnak:

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

A Kolbe-reakció a karbonsavak nátriumsóinak dekarboxilezése koncentrált oldataik elektrolízise során:

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

A dekarboxilezési reakció kulcsfontosságú lépés az olyan reakciókban, mint a Simonini , Marquewald , Dakin-West és Borodin-Hunsdiecker reakció .

Oxidatív dekarboxilezés

260-300 o C- ra melegítve a benzoesav rézsója fenil-benzoát, szén-dioxid és réz képződésével bomlik le:

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

A reakció egy ciklusos köztes állapoton megy végbe. Az oxidatív dekarboxilezés egyik lehetősége a karbonsavak reakciója ólom-tetraacetáttal (oxidálószer) kalcium vagy lítium-klorid (klorid-anionok forrása) jelenlétében. A reakció forró benzolban megy végbe, és szénhidrogének halogénszármazékaihoz vezet:

RC(O)-OH + Pb[CH 3 C(O)O] 4 + 2 LiCl --> R-Cl + Pb[CH 3 C(O)O] 2 + CH 3 C(O)OLi + CH 3 C(O)OH

A dekarboxilezési reakciók szerves és fontos szakaszai olyan biokémiai folyamatoknak, mint az alkoholos fermentáció és a trikarbonsavciklus.

Linkek

A dekarboxilezési reakciók mechanizmusai (B3, E1 hivatkozások)
A Krebs-ciklus reakciómechanizmusa (Flash illusztráció)

Irodalom

Chemical Encyclopedia / Szerk.: Knunyants I.L. és mások - M . : Szovjet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 p. — ISBN 5-82270-035-5 .
O. Ya. Neiland. Szerves kémia. - M . : Felsőiskola, 1990. - 751 p. - 35.000 példány. — ISBN 5-06-001471-1 .
K. V. Vatsuro, Mishchenko „Névleges reakciók a szerves kémiában”, M .: Kémia, 1976.
J. J. Lee: Névleges reakciók. Szerves reakciók mechanizmusai, M.: Binom., 2006.