karboksilasyon

Olarak kimya, karboksilasyon ya da karboksilleştirme olan bir reaksiyon , bir tanıtmak karboksi grubu , bir içine organik bileşiğin oluşumu ile, karboksilik asitler .

reaksiyon mekanizması

Karboksilasyon, reaksiyon mekanizmasından, çoğunlukla bir karbon - hetero atomuna (CX) - çoklu bağa nükleofilik bir ekleme olarak , bu durumda bir karbon oksijen - çift ​​bağında ( bakınız: karbonil grubu ) ilerler . Farklı bir yaklaşımla - ikinci reaktan tarafından - reaksiyon ayrıca elektrofilik ikamelere de atanabilir ( bakınız: Örnekler ).

reaktan

karboksilasyon reaktifi

Karboksilasyon sadece reaktan olarak karbon dioksit ile değil , aynı zamanda nikel tetrakarbonil veya fosgen gibi metal kompleksleri ile (burada müteakip hidroliz ile ) gerçekleştirilebilir. Bütün bu reaktanların ortak noktası , nükleofilin saldırdığı "pozitif" ( elektron-zayıf ) bir karbon atomunun varlığıdır .

nükleofil

De nükleofil elektron açısından zengin gibi bileşikler olarak işlev anyonları (örn. B. Acetylenide ve fenatlar bir yük dengesizliği ile) ya da bileşiklerin ( dipollerin , örneğin. Alkilmagnezyum halojenürler (zamanda Grignard bileşikleri ) ya da polarize aromatik ).

Örnekler

asetilenidlerin karboksilasyonu

Acetylenides şeklinde karbon dioksit ile reaksiyona kuru buz için alkinoik asitleri oluşturmak :

Karbonil karbona sodyum asetilenid anyonunun eklenmesi, bir alkinoik asidin sodyum tuzunu oluşturur .

Fenatların karboksilasyonu

2-hidroksibenzoik asitlerin hazırlanması, fenatların karbon dioksit ile karboksilasyonu ile yapılır ( Kolbe-Schmitt reaksiyonu ):

Kolbe-Schmitt reaksiyonunun mekanizması: Sodyum fenolat , salisilik asidin (2-hidroksibenzoik asit) sodyum tuzunu oluşturmak için karbon dioksit ile baz katalizli bir reaksiyonda reaksiyona girer.

Fenolün yanından bakıldığında , aromatik halkadaki karboksi grubu için bir hidrojenin elektrofilik ikamesi vardır .

Alkil magnezyum halojenürlerin karboksilasyonu

Karboksilik asitler , oda sıcaklığında alkil magnezyum halojenürlerin ( Grignard bileşikleri ) karboksilasyonuyla oluşturulur :

Reaksiyonu, tert-butil magnezyum bromür , karbon dioksit ile oluşturmak üzere pivalik asit .

Fosgen tarafından karboksilasyon

Katalizör olarak bir Lewis asidinin varlığında , aromatikler fosgen yardımıyla karboksillenebilir:

Aromatik karboksilik asitler oluşturmak için aromatiklerin fosgen ile reaksiyonu. Bölümler halinde alüminyum klorid (AlCb 3 ) katalizör olarak hizmet .

Bu reaksiyon, elektrofilik ikame mekanizmasına dayanmaktadır . Elde edilen karboksilik asit klorür daha sonra karboksilik asit ve hidrojen klorüre hidrolize edilmelidir .

biyokimyasal karboksilasyonlar

Karboksi gruplarının transferi biyokimyasal sistemlerde önemli bir rol oynar ve karboksilazlar ( karboksi transferazlar ) olarak adlandırılan enzimler aracılığıyla gerçekleşir :

Protez grubu olarak enol piruvatın biotin ile karboksilasyonu

Ayrıca bakınız

Bireysel kanıt

  1. ↑ Bir b c üzerinde Girişi karboksilasyonda. İçinde: Römpp Çevrimiçi . Georg Thieme Verlag, 13 Haziran 2014'te erişildi.
  2. ↑ Beyer-Walter, Organik Kimya Ders Kitabı, 23. Baskı, S. Hirzel Verlag 1998 ISBN 3-7776-0808-4 .