Kolbe–Schmitt-reaktio

Kolbe–Schmitt-reaktio on kemiallinen reaktio, jossa fenoli tai sen johdannainen reagoi emäksisissä oloissa hiilidioksidin kanssa muodostaen aromaattisen hydroksikarboksyylihapon. Reaktion nimetty kehittäjiensä Hermann Kolben ja Rudolf Schmittin mukaan. Kolbe–Schmitt-reaktio on hyödyllinen menetelmä salisyylihapon ja salisyylihappojohdannaisten valmistamiseen.

Reagenssit ja mekanismi
Hermann Kolbe raportoi vuonna 1860 reaktion, jossa fenoli reagoi hiilidioksidin kanssa natriumin vaikutuksesta muodostaen salisyylihappoa. Rudolf Schmitt kehitti reaktiota edelleen ja suoritti reaktion natriumfenoksideilla ja hiilidioksidilla korkean paineen alaisena. Scmitt julkaisi tuloksensa 1885.

Kolbe–Schmitt-reaktio tapahtuu fenolille ja useille sen johdannaisille. Emäksenä käytetään natrium- tai kaliumhydroksidia tai kalium- tai cesiumkarbonaattia. Lämpötila Kolbe–Schmitt-reaktiossa on tavanomaisesti 120–180 °C ja hiilidioksidin paine 0,3–0,5 MPa. Kolbe–Schmitt-reaktion mekanismin ensimmäisessä vaiheessa emäs vastaanottaa protonin feenolilta ja muodostuu fenoksidi-ioni. Seuraava vaihe on elektrofiilinen aromaattinen substituutio, jossa hiilidioksidi on elektrofiili.

Kolbe–Schmitt-reaktion aikana muodostuu kompleksi fenoksidi-ionin, alkalimetallikationin ja hiilidioksidin välille. Natriumhydroksidia käytettäessä reaktiossa karboksyyliryhmä liittyy enimmäkseen ortoasemaan. Kalium tai cesiumin emäksiä käytettävissä karboksyyliryhmä liittyy sen sijaan enimmäkseen para-asemaan steerisen esteen vuoksi erityisesti korkeissa lämpötiloissa.

Lähteet

Orgaaniset reaktiot