Декарбоксилирование


Декарбоксилирование
Decarboxylation reaction.png

Реакция декарбоксилирования карбоновых кислот заключается в отщеплении от молекулы карбоновой кислоты карбоксильной группы, протекающем согласно следующей общей схеме:

R-C(O)OH --> R-H + CO2

Наиболее известны реакции декарбоксилирования уксусной и бензойной кислот, которые проводят нагреванием до высокой температуры смеси соли карбоновой кислоты и щелочи:

H3C-C(O)ONa + NaOH --> CH4 + Na2CO3

Ph-C(O)ONa + NaOH --> PhH + Na2CO3

Ряд кислот декарбоксилируется очень легко при небольшом нагреве, в общем наличие в органическом радикале карбоновой кислоты электроакцепторных заместителей способствует облегчению протекания реакции декарбоксилирования, например, нитрометан и тринитробензол получают из нитроуксусной и тринитробензойной кислот соответственно:

O2N-CH2-C(O)OH --> O2N-CH3 + CO2

2,4,6-(NO2)3C6H2-C(O)OH ---> 1,3,5-(NO2)3C6H3 + CO2.

Декарбоксилирование при относительно низких температурах является особенностью ароматических карбоновых кислот, в ароматическом кольце которых в орто- или пара-положении находятся гидроксильные группы, например галловая кислота при небольшом нагреве легко превращается в трехатомный фенол — пирогаллол.

Очень легко декарбоксилируются ацетоуксусная и малоновая кислоты:

H3C-C(O)-СH2-C(O)OH --> H3C-C(O)-СH3 + CO2

HO-C(O)-CH2-C(O)OH --> H3С-C(O)OH + CO2

Последняя реакция является основой удобных препаративных методов синтеза, получивших название «Синтез на основе малонового и ацетоуксусного эфиров».

Декарбоксилирование дикарбоновых кислот используется для получения циклических кетонов, например нагревание адипиновой кислоты с небольшим количеством оксида бария позволяет получать с хорошим выходом циклопентанон:

HO-C(O)-(CH2)4-C(O)OH --> цикло-С4H8С=O + CO2

Реакция декарбоксилирования является ключевой стадией таких реакций, как реакции Кольбе (электролиз солей карбоновых кислот), Симонини, Марквальда, Дейкина-Уэста и Бородина-Хунсдикера.

Окислительное декарбоксилирование. При нагревании до 260—300o С медной соли бензойной кислоты она разлагается с образованием фенилбензоата, двуокиси углерода и меди:

[C6H5-C(O)O]2Cu --> C6H5-C(O)O-C6H5 + CO2 + Cu

Реакция протекает через циклическое промежуточное состояние. Одним из вариантов окислительного декарбоксилирования является реакция карбоновых кислот с тетраацетатом свинца (окислитель) в присутствии хлорида кальция или лития (источник хлорид-анионов). Реакция протекает в кипящем бензоле и приводит к образованию галогенпроизводных углеводородов:

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

Реакции декарбоксилирования являются неотъемлемыми и важнейшими стадиями таких биохимических процессов как спиртовое брожение и цикл трикарбоновых кислот.

Ссылки

Литература

  • К. В. Вацуро, Мищенко «Именные реакции в органической химии», М.: Химия, 1976.
  • Дж. Дж. Ли, Именные реакции. Механизмы органических реакций, М.: Бином., 2006.



Wikimedia Foundation. 2010.

Синонимы:

Смотреть что такое "Декарбоксилирование" в других словарях:

  • ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ — отщепление СО2 от карбоксильной группы карбоновых к т. Ферментативное Д. может быть обратимым (напр., Д. оксалоацетата с образованием пирувата) и необратимым (напр., окислительное Д. аминокислот, катализируемое декарбоксилазами, коферментом к рых …   Биологический энциклопедический словарь

  • декарбоксилирование — отщепление СО2 от карбоксильной группы карбоновых кислот обычно при участии ферментов декарбоксилаз. Ферментативное Д. может быть обратимым (Д. оксалоацетата до пирувата) и необратимым (окислительное Д. аминокислот). Особое значение в клетке… …   Словарь микробиологии

  • декарбоксилирование — [де… + лат. carbo уголь + гр. кислый] – отщепление от органических кислот группы COOH; имеет существенное значение в процессе обмена веществ и при гниении Большой словарь иностранных слов. Издательство «ИДДК», 2007 …   Словарь иностранных слов русского языка

  • декарбоксилирование — сущ., кол во синонимов: 1 • отщепление (8) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ — процесс отщепления углекислоты от карбоксильной группы (см. Карбоксил) кислот. При отсутствии др. неуглеводородных гр. в молекуле Д. приводит к образованию углеводородов. Многие гипотезы происхождения нефти придают большое значение участию в… …   Геологическая энциклопедия

  • декарбоксилирование — Реакция отщепления группы СО2 от карбоксильной группы карбоновых кислот или карбоксилатной группы их солей. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь генетических терминов 1995 407с.] Тематики генетика EN decarboxylation …   Справочник технического переводчика

  • Декарбоксилирование — * дэкарбаксіляванне * decarboxylation перемещение или потеря органическими соединениями карбоксильных групп, из которых образуется CO2. Д. происходит под действием ферментов декарбоксилаз, катализирующих рев 51 позиции к дезоксирибозе вместо… …   Генетика. Энциклопедический словарь

  • декарбоксилирование — decarboxylation декарбоксилирование. Pеакция отщепления группы СО2 от карбоксильной группы карбоновых кислот или карбоксилатной группы их солей. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А.,… …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • декарбоксилирование — dekarboksilinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis CO₂ atskėlimas iš HOOC– grupės. atitikmenys: angl. decarboxylation rus. декарбоксилирование …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • декарбоксилирование — процесс отщепления карбоксильной группы от молекулы органических кислот, в т. ч. аминокислот, с образованием двуокиси углерода; Д. играет важную роль в обмене веществ, является частью механизма превращения аминокислот …   Большой медицинский словарь