Метод на Колбе. Карбоксилиране на феноксидни йони - реакция на Колбе. Синтез на Колбе - електролиза на натриеви или калиеви соли на карбоксилни киселини

Електролизата на водни разтвори на соли на карбоксилни киселини (аноден синтез) води до образуването на алкани:

Първият етап от процеса е анодно окисляване на киселинни аниони до радикали:

На катода се образуват водород и хидроксид на съответния метал. Реакцията на Колбе е приложима за получаване както на прави, така и на разклонени алкани.

Упражнение 2.Напишете реакционните уравнения за получаването на Kolbe на (a) 2,5-диметилхексан и (b) 3,4-диметилхексан.

Възстановяване на алкилхалогениди

Удобен начин за получаване на алкани е редуцирането на алкилхалогениди с цинк във водни киселинни разтвори:

Обичайни реагенти като литиево-алуминиев хидрид, натриев борохидрид, натрий или литий също се използват като редуциращи агенти. тер-бутилов алкохол , както и каталитична редукция с водород. Алкил йодидите могат също да бъдат редуцирани чрез нагряване с йодоводородна киселина.

Декарбоксилиране на карбоксилни киселини (Дюма)

Когато карбоксилните киселини се нагряват с алкали, се образуват алкани с брой въглеродни атоми с един по-малък от този на оригиналната киселина:

Тази реакция може да се използва за получаване само на нисши алкани, тъй като в случай на използване на висши карбоксилни киселини се образуват голям брой странични продукти.

Реакции на алкани

В сравнение с други класове органични съединения, алканите не са много реактивни. Химическата инертност на алканите обяснява името им "парафини". Причината за химическата стабилност на алканите е високата якост на неполярните σ-връзки C-C и C-H. Освен това C-C и C-H връзките се характеризират с много ниска поляризуемост.

Поради това връзките в алканите не показват тенденция към хетеролитично разцепване. Алканите не се влияят от концентрирани киселини и алкали и не се окисляват дори от силни окислители. В същото време неполярните връзки на алканите са способни на хомолитично разлагане.

Въпреки факта, че C-C връзката е по-малко силна от C-H връзката (енергията на C-C връзката е около 88 kcal / mol, а C-H - 98 kcal / mol), последната се разрушава по-лесно, тъй като е на повърхността на молекулата и е по-достъпен за атака от реагента.

Химичните трансформации на алканите обикновено се извършват в резултат на хомолитично разцепване на връзката C-H, последвано от заместване на водородни атоми с други атоми. Следователно алканите се характеризират с реакции на заместване.

Халогениране

Метанът, етанът и други алкани реагират с флуор, хлор и бром, но практически не реагират с йод. Реакцията между алкан и халоген се нарича халогениране.

А. Хлориране на метан

От практическо значение е хлорирането на метана. Реакцията се извършва под действието на светлина или при нагряване до 300 ° С.

Нека разгледаме механизма на тази реакция, използвайки примера за образуване на метилхлорид. Механизмът се отнася до подробно описание на процеса на превръщане на реагентите в продукти. Установено е, че хлорирането на метана протича по радикално верижния механизъм S R .

Под въздействието на светлина или топлина молекулата на хлора се разпада на два хлорни атома - два свободни радикала.

Хлорният радикал, взаимодействайки с молекула метан, отделя водороден атом от последния, за да образува молекула HCl и свободен метилов радикал:

CH 4 + Cl. ® CH 3 . + HCl продължение на веригата

CH 3 . + Cl-Cl ® CH 3 -Cl + Cl. продължение на веригата

След това хлорният атом ще реагира с метанова молекула и т. н. Теоретично един хлорен атом може да предизвика хлорирането на безкраен брой метанови молекули и затова процесът се нарича верижен. Веригите могат да бъдат прекъснати, когато радикалите взаимодействат един с друг:

CH3. +Cl. ® CH3-Cl

CH3. +CH3. ® CH 3 -CH 3 Отворена верига

кл. +Cl. ® Cl-Cl

или със съдова стена

Формално свободният метилов радикал има тетраедрична структура:

Въпреки това, поради малкия размер инверсионна бариера(преход на една форма на молекула в друга), статистически най-вероятното състояние е нейното плоско състояние.

В резултат на реакцията на хлориране на метан се образува смес от четирите възможни продукта на заместване на водородни атоми с хлорни атоми:

Съотношението между различните продукти на хлорирането зависи от съотношението на метан и хлор. Ако е необходимо да се получи метилхлорид, трябва да се вземе излишък от метан и тетрахлорид - хлор.

Най-важните методи за синтез на алкани са:

1.2.1. Хидрогениране на алкени

Хидрогенирането на алкени протича под налягане на водород в присъствието на катализатор (Pt, Pd или Ni).

1.2.2. Хидрогениране или редукция на алкилхалогениди

По време на каталитично хидрогениране в присъствието на паладий алкилхалидите се превръщат в алкани.

Алканите също се получават чрез редукция на алкил халиди с метал в киселина.

Йодоалканите могат лесно да се редуцират в запечатана ампула с йодоводородна киселина.

1.2.3. Реакция на халоалкани с натрий (реакция на Вюрц)

Реакцията на Wurtz позволява да се получи въглеводород с по-голям брой въглеродни атоми, отколкото в първоначалното съединение.

Подходящ е за синтез само на симетрични алкани основен(!) алкил халогениди. В случай на използване на различни халоалкани като изходни съединения, в резултат на реакцията се получава смес от три въглеводорода:

Тази смес трябва да се отдели, което не винаги е възможно.

Вместо натрий в тази реакция могат да се използват други метали, като магнезий, цинк, литий.

1.2.4. Синтез на Колбе - електролиза на натриеви или калиеви соли на карбоксилни киселини

Електролизата на натриеви или калиеви соли на карбоксилни киселини също води до получаване на симетрични въглеводороди.

2. Алкени

Наричат ​​се въглеводороди със състав C n H 2n с отворена верига, съдържаща една двойна връзка алкени . Най-простият въглеводород от тази серия е етилен CH 2 =CH 2 . Въглеродният атом в етилена е в sp 2 хибридно състояние (тригонален въглерод). Благодарение на трите хибридизирани орбитали, всеки въглероден атом образува три  -връзки: една - със съседен въглероден атом, две - с два водородни атома. Странично припокриване на две 2т-орбитали на въглеродни атоми дава  -свързва и прави невъзможно въртенето  - въглерод-въглеродни връзки. Това е причината за явлението геометричен изомерия.

Геометрични изомери (съставът и методът на свързване на атомите е еднакъв, разположението на групите и атомите в пространството е различно). Тези изомери са наименувани Е, Я - номенклатура. Възможно е да се използва класически цис- И транс- нотация за определяне на пространственото разположение на еднакви или подобни групи спрямо равнината за сравнение.

Относителното старшинство на заместителите при всеки въглероден атом с двойна връзка се определя от атомния номер: Н (атомен номер - 1) - младши, С (атомен номер - 6) - старши заместник; ако атомите при въглерод с двойна връзка са еднакви, тогава се отчита старшинството на следващите атоми: - CH 3 (последващи атоми - H, H, H) - младши заместник; -CH (CH 3) 2 (последващи атоми - H, C, C) - старши заместник.

От карбоксилни киселини или техните соли. Преминава през уравнението:

Не може да се анализира израз (изпълним файл texvcне е намерен; Вижте math/README за помощ при настройката.): \mathsf(2RCOO^- \rightarrow 2CO_2 + R\text(-)R + 2e^-)

Реакцията се провежда във водни, етанолни или метанолови електролити върху гладки платинени аноди или непорести въглеродни аноди при температура 20°-50°.

В случай на смес от изходни продукти (RCOOH + R’COOH), ще се образува смес от вещества R-R, R-R "и R"-R".

Приложение

Реакцията се използва при синтеза на себацинова и 15-хидроксипентадеканова киселина.

Напишете отзив за статията "Реакция на Колбе"

Бележки

Откъс, характеризиращ реакцията на Колбе

- Ако си тръгна, той ще вземе Анна. И тя не може да си тръгне. Сбогом, дъще... Сбогом, мила... Помни - винаги ще бъда с теб. Трябва да тръгвам. Сбогом моя радост...
Около бащата блесна ярък блестящ „стълб“, светещ с чиста, синкава светлина. Тази прекрасна светлина обгръщаше физическото му тяло, сякаш се сбогуваше с него. Появи се ярка, полупрозрачна, златиста есенция, която ми се усмихна светло и мило... Разбрах, че това е краят. Баща ми ме напускаше завинаги... Същността му започна бавно да се издига нагоре... И искрящият канал, проблясващ със синкави искри, се затвори. Всичко свърши... Моят прекрасен, мил баща, най-добрият ми приятел, вече не беше с нас...
„Празното” му физическо тяло увисна, отпуснато увиснало на въжетата... Един достоен и Честен Земен Живот беше прекъснат, подчинявайки се на безсмислената заповед на един луд...
Усещайки нечие познато присъствие, веднага се обърнах - Север стоеше наблизо.
— Бъди в добро настроение, Айсидора. Дойдох да ти помогна. Знам, че ти е много трудно, обещах на баща ти, че ще ти помогна...
- Можете ли да ми помогнете с какво? – попитах с горчивина. - Ще ми помогнеш ли да унищожа Карафа?
Норт поклати глава.
„Нямам нужда от друга помощ. Тръгнете на север.
И като се обърнах от него, започнах да гледам как гори, че само преди минута беше моят нежен, мъдър баща ... Знаех, че си е тръгнал, че не изпитва тази нечовешка болка ... Че сега той беше от нас далеч, отнесени в непознат, прекрасен свят, където всичко беше спокойно и добро. Но за мен все още изгаряше тялото му. Това бяха същите родни ръце, които горяха, прегръщаха ме като дете, успокояваха и ме защитаваха от всякакви скърби и неприятности ... Горяха очите му, в които толкова обичах да гледам, търсейки одобрение ... все още беше моят скъп, мил баща, когото познавах толкова добре и обичах толкова силно и пламенно ... И това беше тялото му, което сега беше алчно погълнато от гладен, ядосан, бушуващ пламък ...

Реакция на Колбе

метод за получаване на въглеводороди чрез електролиза на разтвори на соли на карбоксилни киселини (електрохимичен синтез):

По време на електролиза се образуват смеси от соли на различни киселини, заедно със симетрични (R-R, R "-R"), асиметрични въглеводороди (R-R "). K. R. ви позволява да получите по-високи монокарбоксилни (1) и дикарбоксилни (2) киселини (след хидролиза на съответните естери):

RCOO - +R "OOC (CH 2) n COO→R (CH 2) n COOR" (1)

2ROOC (CH 2) n COO - → ROOC (CH 2) n COOR (2)

К. р. намира приложение в промишлеността, например за производството на себацинова киселина, която се използва в производството на полиамиди (вижте Полиамиди) и ароматни вещества. Реакцията е предложена от немския химик А. В. Г. Колбе през 1849 г.

Лит.:Съри А., Ръководство за органични реакции, прев. от англ., М., 1962; Напредък в органичната химия, v. 1, N.Y., 1960, p. 1-34.

Велика съветска енциклопедия. - М.: Съветска енциклопедия. 1969-1978 .

Вижте какво е "реакция на Колбе" в други речници:

Колбе Адолф Вилхелм Херман (27 септември 1818 г., Елихаузен, ≈ 25 ноември 1884 г., Лайпциг), немски химик. От 1851 г. е професор в Марбургския, а от 1865 г. в Лайпцигския университет. През 1845 г. К. синтезира оцетна киселина, като се започне от въглероден дисулфид, хлор и ... ...

I Колбе (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (27 септември 1818 г., Елихаузен, 25 ноември 1884 г., Лайпциг), немски химик. От 1851 г. е професор в Марбургския, а от 1865 г. в Лайпцигския университет. През 1845 г. К. синтезира оцетна киселина, като се започне от въглероден дисулфид, ... ... Велика съветска енциклопедия

Или процесът на Колбе (наречен на Адолф Вилхелм Херман Колбе и Рудолф Шмид) е химическа реакция на карбоксилиране на натриев фенолат чрез действието на въглероден диоксид при тежки условия (налягане 100 атм., температура 125 °C), последвано от ... . .. Уикипедия

Реакцията на Колбе Шмит или процесът Колбе (наречена на Адолф Вилхелм Херман Колбе и Рудолф Шмит) е химическа реакция за карбоксилиране на натриев фенолат чрез действието на въглероден диоксид при тежки условия (налягане 100 атм., ... ... Уикипедия

Реакцията на Колбе Шмит или процесът на Колбе (наречена на Адолф Вилхелм Херман Колбе и Рудолф Шмид) е химическа реакция за карбоксилиране на натриев фенолат чрез действието на въглероден диоксид при тежки условия (налягане 100 атм., ... ... Уикипедия

- (1818 84) немски химик. Той разработва методи за синтез на оцетна (1845), салицилова (1860, реакция на Колбе-Шмит) и мравчена (1861) киселини, електрохимичен синтез на въглеводороди (1849, реакция на Колбе) ... Голям енциклопедичен речник

- (Колбе) (1818 1884), немски химик. Разработва методи за синтез на оцетна (1845), салицилова (1860, реакция на Колбе-Шмит) и мравчена (1861) киселини, електрохимичен синтез на въглеводороди (1849, реакция на Колбе). * * * КОЛБЕ Адолф Вилхелм ... ... енциклопедичен речник

РЕАКЦИЯ НА КОЛБЕ

реакция, метод за получаване на въглеводороди чрез електролиза на разтвори на соли на карбоксилни киселини (електрохимичен синтез):

По време на електролиза се образуват смеси от соли на различни киселини, заедно със симетрични (R-R, R "-R"), асиметрични въглеводороди (R-R "). K. R. ви позволява да получите по-високи монокарбоксилни (1) и дикарбоксилни (2) киселини (след хидролиза на съответните естери):

RCOO-+R"OOC (CH2) n COO-R (CH2) n COOR"(1)

2ROOC (CH2) nCOO-ROOC (CH2) nCOOR (2)

К. р. намира приложение в промишлеността, например за производството на себацинова киселина, която се използва в производството на полиамиди и аромати. Реакцията е предложена от немския химик А. В. Г. Колбе през 1849 г.

Лит.: Съри А., Наръчник на органичните реакции, прев. от англ., М., 1962; Напредък в органичната химия, v. 1, N.Y., 1960, p. 1-34.

Велика съветска енциклопедия, TSB. 2012

Вижте също тълкувания, синоними, значения на думата и какво е РЕАКЦИЯ КОЛБЕ на руски в речници, енциклопедии и справочници:

• РЕАКЦИЯ в речника на икономическите термини:
  (жаргон) - тук: бърз спад на цените след предишния ...
• РЕАКЦИЯ на медицински език:
  (reactio; re- + лат. actio действие; син. R. психогенен) в психиатрията е общото наименование за патологични промени в умствената дейност, които възникват в отговор на ...
• РЕАКЦИЯ
  (от re ... и лат. actio - действие) действие, състояние, процес, който възниква в отговор на някои ...
• КОЛБЕ в Големия енциклопедичен речник:
  (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (1818-84) немски химик. Той разработва методи за синтез на оцетна (1845), салицилова (1860, реакция на Колбе-Шмит) и мравчена ...
• РЕАКЦИЯ
  Реакция (полит.) - в широк смисъл обозначава обществено движение в посока, рязко противоположна на предишното или съвременното, ако е породено от неговите крайности. Така …
• РЕАКЦИЯ в съвременния енциклопедичен речник:
  (от re ... и латински actio - действие), действие, състояние, процес, възникващ в отговор на някои ...
• РЕАКЦИЯ
  [латински re. срещу + actio действие] 1) действие, което се случва в отговор на определено въздействие; 2) в биологията отговорът е ...
• РЕАКЦИЯ в Енциклопедичния речник:
  аз и, е. 1. Действие, което се случва в отговор на определено въздействие. Положително r. на критика. 2. Отговорът на тялото ...
• РЕАКЦИЯ в Енциклопедичния речник:
  1, -и, е. I. виж реагирам. 2. Трансформацията на някои вещества в други (химическа реакция) или трансформацията на атомните ядра поради техните ...
• РЕАКЦИЯ
  РЕАКЦИЯ на утаяване на еритроцитите, вижте ROE ...
• РЕАКЦИЯ в Големия руски енциклопедичен речник:
  РАДИАЦИОННА РЕАКЦИЯ, същата като радиационното триене ...
• РЕАКЦИЯ в Големия руски енциклопедичен речник:
  РЕАКЦИЯ политическа, активна съпротива на обществата. прогрес с цел запазване и укрепване на остарелите социални ...
• РЕАКЦИЯ в Големия руски енциклопедичен речник:
  РЕАКЦИЯ (от re ... и лат. astio - действие), действие, състояние, процес, възникващ в отговор на c.-l. …
• КОЛБЕ в Големия руски енциклопедичен речник:
  ОЛБЕ Георг (1877-1947), германец. скулптор. Хармонични, пластично ясни статуи на момчета и момичета ("Танцьорка", 1911-12), ...
• КОЛБЕ в Големия руски енциклопедичен речник:
  Колбе (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (1818-84), немски. химик. Той разработва методи за синтез на оцетна (1845), салицилова (1860, реакция на К.-Шмит) и мравчена ...
• РЕАКЦИЯ в пълната акцентирана парадигма според Зализняк:
  реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция, реакция...
• РЕАКЦИЯ в тезауруса на руската бизнес лексика:
  
• РЕАКЦИЯ в Новия речник на чуждите думи:
  I. (лат. re... срещу + actio действие) 1) действие, което се случва в отговор на определено въздействие; 2) биол. …
• РЕАКЦИЯ в руския тезаурус:
  Син: Отговор на мравка: игнориране, ...
• РЕАКЦИЯ в Речника на синонимите на Абрамов:
  см. …
• РЕАКЦИЯ в речника на синонимите на руския език:
  Син: Отговор на мравка: игнориране, ...
• РЕАКЦИЯ в Новия обяснителен и деривационен речник на руския език Ефремова:
  1. ж. 1) Действие, акт, възникващ в отговор на определено влияние. 2) Реакцията на тялото на това или онова ...
• РЕАКЦИЯ в Речника на руския език Лопатин:
  реакция,...
• РЕАКЦИЯ в Пълния правописен речник на руския език:
  реакция...
• РЕАКЦИЯ в правописния речник:
  реакция,...
• РЕАКЦИЯ в Речника на руския език Ожегов:
  2 политика на активна съпротива срещу социалния прогрес и потискане на революционното движение, което се провежда от експлоататорските класи в борбата за запазване или ...
• РЕАКЦИЯ
  (от re ... и лат. actio - действие), действие, състояние, процес, възникващ в отговор на всяко въздействие. - политически...
• КОЛБЕ в съвременния тълковен речник, TSB:
  (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (1818-84), немски химик. Той разработва методи за синтез на оцетна (1845), салицилова (1860, реакция на Колбе-Шмит) и ...
• РЕАКЦИЯ в Обяснителния речник на руския език Ушаков:
  реакции, w. (лат. reactio) (книга). 1. само единици Политиката, държавният политически режим, осъществяващ връщането и защитата на стария ред чрез борба ...
• РЕАКЦИЯ в Обяснителния речник на Ефремова:
  реакция 1. g. 1) Действие, акт, възникващ в отговор на определено влияние. 2) Реакцията на тялото към нещо или ...
• РЕАКЦИЯ в Новия речник на руския език Ефремова:
  
• РЕАКЦИЯ в Големия съвременен обяснителен речник на руския език:
  аз 1. Действие, постъпка, възникваща в отговор на определено въздействие. 2. Отговорът на тялото на това или онова ...
• КОЛБЕ, МАКСИМИЛИАН в Енциклопедията на Третия райх:
  (Колбе), (1894-1941), полски католически свещеник. Учи в Григорианския университет в Рим, докторска степен по теология. Основан през 1939 г. манастир под …
• КОЛБЕ АДОЛФ ВИЛХЕЛМ ХЕРМАН
  (Колбе) Адолф Вилхелм Херман (27 септември 1818 г., Елихаузен - 25 ноември 1884 г., Лайпциг), немски химик. От 1851 г. е професор в Марбургския, а от 1865 г. в Лайпцигския университет. …
• РЕАКЦИЯТА НА КОЛБЕ-ШМИТ във Великата съветска енциклопедия, TSB:
  - Реакция на Шмит, метод за синтез на ароматни о-хидрокси киселини чрез действието на CO2 върху алкалната сол на съответния фенол: На K. - Sh. …
• КОЛБЕ, ХЕРМАН в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (Колбе) – немски химик (1818 – 1884). От 1838 г. се занимава с естествени науки в Гьотинген, от 1842-47 г. беше асистент...
• КОЛБЕ, ХЕРМАН в Енциклопедията на Брокхаус и Ефрон:
  (Колбе)? Немски химик (1818? 1884). От 1838 г. се занимава с естествени науки в Гьотинген, от 1842-47 г. беше асистент...
• БЕЙЛЩЕЙН ФЬОДОР ФЬОДОРОВИЧ в Кратка биографична енциклопедия:
  Бейлщайн, Федор Федорович, химик. Роден в Санкт Петербург на 5 февруари 1838 г., починал на 6 октомври 1906 г. в Санкт Петербург, професор в Санкт Петербург ...
• ГЕРМАНИЯ във Великата съветска енциклопедия, TSB:
  (лат. Germania, от германците, немски Deutschland, буквално - страната на германците, от Deutsche - немски и Land - страна), държавата ...
• ЕТИЛЕН в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (структура; хим.). - Първото, доста неясно указание за структурата на ненаситените съединения е направено от Кекуле в неговата статия „Ueber die Constitution und ...
• ЕЛЕКТРОМЕТЪР в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron.
• ХИМИЧНА СТРУКТУРА в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  Тази статия има за задача да представи историята на възникването на теорията за X. структурата на органичните съединения и връзката й с предишни теории. До голяма степен…
• ХИМИЧНА РЕАКЦИЯ в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  Този термин се отнася до процеса, по време на който взетите тела се трансформират в нови, които не са съществували преди това. На руски ние...
• ОЦЕТНА КИСЕЛИНА; СТРУКТУРА НА СВОЯТА в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (химически) Структурата на U. киселина интересува химиците от откриването на трихлороцетната киселина от Дюма, тъй като това откритие нанесе удар на доминиращия тогава ...
• ОЦЕТНА КИСЕЛИНА в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  (хим.); нейната структура - Структурата на U. киселина интересува химиците от откриването на трихлороцетната киселина от Дюма, тъй като това откритие беше ...
• ВИНТИДЖ в Енциклопедичния речник на Brockhaus и Euphron:
  Оцетна киселина (хим.); неговата структура. - Структурата на U. киселина интересува химиците от откриването на трихлороцетната киселина от Дюма, тъй като това откритие беше ...