Descarboxilación
La descarboxilación es la reacción de eliminar una molécula de dióxido de carbono del grupo carboxilo (-COOH) o carboxilato (-COOMe) de compuestos orgánicos:
Ejemplos de reacciones
La reacción de descarboxilación suele proceder por calentamiento en presencia de ácidos o bases. Los ácidos monocarboxílicos saturados son los más resistentes a la descarboxilación: la reacción ocurre solo a altas temperaturas:
![{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COONa+NaOH{\xrightarrow[{}]{400^{o}C}}CH_{4}+Na_{2}CO_{3))))](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/998b055a266ea6b2ab6307429d8f5c7261f1962f)
En presencia de grupos electronegativos en la posición α, la reacción de descarboxilación se ve facilitada debido a la aparición de un estado de transición cíclico, por ejemplo, para el ácido acetoacético :
De acuerdo con un esquema similar, se lleva a cabo la descarboxilación del ácido nitroacético :
La reacción de descarboxilación de los ácidos nitroalcanoicos es uno de los métodos preparativos para la síntesis de nitroalcanos.
Si el grupo carboxilo está asociado con grupos electrofílicos, la eliminación de una molécula de dióxido de carbono se produce con especial facilidad, en particular, la descomposición térmica de los ácidos pirúvico y oxálico :
La descarboxilación de ácidos dicarboxílicos se usa para producir cetonas cíclicas . Por ejemplo, calentar ácido adípico con una pequeña cantidad de óxido de bario permite obtener ciclopentanona con un buen rendimiento :
La descarboxilación de ácidos aromáticos tiene lugar en condiciones duras, en particular, en quinolina en presencia de polvos metálicos como catalizador. Entonces, calentar ácido pirosucico en presencia de polvo de cobre conduce a furano :
La presencia de sustituyentes electrofílicos en el anillo aromático también facilita la reacción de descarboxilación.
Los vapores de ácidos carboxílicos sobre un catalizador calentado (CaCO 3 , BaCO 3 , Al 2 O 3 ) se convierten en cetonas:
La reacción de Kolbe es la descarboxilación de sales de sodio de ácidos carboxílicos durante la electrólisis de sus soluciones concentradas:
La reacción de descarboxilación es un paso clave en reacciones como las reacciones de Simonini , Marquewald , Dakin-West y Borodin-Hunsdiecker .
Descarboxilación oxidativa
Cuando se calienta a 260-300 o C, la sal de cobre del ácido benzoico se descompone con la formación de benzoato de fenilo, dióxido de carbono y cobre:
[C 6 H 5 -C (O) O] 2 Cu --> C 6 H 5 -C (O) OC 6 H 5 + CO 2 + Cu
La reacción procede a través de un estado intermedio cíclico. Una opción para la descarboxilación oxidativa es la reacción de ácidos carboxílicos con tetraacetato de plomo (oxidante) en presencia de calcio o cloruro de litio (fuente de aniones cloruro). La reacción transcurre en benceno hirviendo y conduce a la formación de derivados halógenos de hidrocarburos:
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
Las reacciones de descarboxilación son etapas integrales e importantes de procesos bioquímicos como la fermentación alcohólica y el ciclo del ácido tricarboxílico.
Enlaces
- Mecanismos de las reacciones de descarboxilación (referencias B3, D1)
- Mecanismo de Reacción del Ciclo de Krebs (Ilustración Flash)
Literatura
- Enciclopedia Química / Ed.: Knunyants I.L. y otros.- M .: Enciclopedia soviética, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 pág. — ISBN 5-82270-035-5 .
- O. Ya. Neiland. Química Orgánica. - M. : Escuela superior, 1990. - 751 p. - 35.000 ejemplares. — ISBN 5-06-001471-1 .
- K. V. Vatsuro, Mishchenko "Reacciones nominales en química orgánica", M .: Química, 1976.
- J. J. Lee, Reacciones nominales. Mecanismos de reacciones orgánicas, M.: Binom., 2006.