Kolbe metod. Karboxylering av fenoxidjoner - Kolbe-reaktion. Kolbe-syntes - elektrolys av natrium- eller kaliumsalter av karboxylsyror

Elektrolys av vattenlösningar av salter av karboxylsyror (anodisk syntes) leder till bildning av alkaner:

Det första steget i processen är anodisk oxidation av sura anjoner till radikaler:

Väte och hydroxid av motsvarande metall bildas vid katoden. Kolbe-reaktionen är användbar för att erhålla både raka och grenade alkaner.

Övning 2. Skriv reaktionsekvationerna för Kolbe-beredningen av (a) 2,5-dimetylhexan och (b) 3,4-dimetylhexan.

Utvinning av alkylhalogenider

Ett bekvämt sätt att erhålla alkaner är reduktionen av alkylhalogenider med zink i vattenhaltiga syralösningar:

Vanliga reagenser som litiumaluminiumhydrid, natriumborhydrid, natrium eller litium används också som reduktionsmedel. tert- butylalkohol , såväl som katalytisk reduktion med väte. Alkyljodiderna kan också reduceras genom upphettning med jodvätesyra.

Dekarboxylering av karboxylsyror (Dumas)

När karboxylsyror värms upp med alkalier bildas alkaner med antalet kolatomer en mindre än den ursprungliga syran:

Denna reaktion kan användas för att endast erhålla lägre alkaner, eftersom vid användning av högre karboxylsyror bildas ett stort antal biprodukter.

Reaktioner av alkaner

Jämfört med andra klasser av organiska föreningar är alkaner inte särskilt reaktiva. Den kemiska trögheten hos alkaner förklarar deras namn "paraffiner". Anledningen till den kemiska stabiliteten hos alkaner är den höga styrkan hos opolära σ-bindningar C-C och C-H. Dessutom kännetecknas C-C och CH-bindningar av mycket låg polariserbarhet.

På grund av detta visar bindningar i alkaner inte en tendens till heterolytisk klyvning. Alkaner påverkas inte av koncentrerade syror och alkalier, och de oxideras inte ens av starka oxidationsmedel. Samtidigt är opolära bindningar av alkaner kapabla till homolytisk nedbrytning.

Trots det faktum att C-C-bindningen är mindre stark än C-H-bindningen (energin för C-C-bindningen är cirka 88 kcal / mol, och C-H - 98 kcal / mol), bryts den senare lättare, eftersom den är på ytan av molekylen och är mer tillgänglig för attack av reagenset.

Kemiska omvandlingar av alkaner sker vanligtvis som ett resultat av en homolytisk klyvning av C-H-bindningen, följt av ersättning av väteatomer med andra atomer. Alkaner kännetecknas därför av substitutionsreaktioner.

Halogenering

Metan, etan och andra alkaner reagerar med fluor, klor och brom, men reagerar praktiskt taget inte med jod. Reaktionen mellan en alkan och en halogen kallas halogenering.

A. Klorering av metan

Av praktisk betydelse är kloreringen av metan. Reaktionen utförs under inverkan av ljus eller när den upphettas till 300 ° C.

Låt oss överväga mekanismen för denna reaktion med hjälp av exemplet på bildandet av metylklorid. Mekanism hänvisar till en detaljerad beskrivning av processen att omvandla reaktanter till produkter. Det har fastställts att kloreringen av metan sker genom radikalkedjemekanismen S R .

Under påverkan av ljus eller värme sönderdelas klormolekylen till två kloratomer - två fria radikaler.

Klorradikalen, som interagerar med en metanmolekyl, delar av en väteatom från den senare för att bilda en HCl-molekyl och en fri metylradikal:

CH4 + Cl. CH3. + HCl-kedjans fortsättning

CH3. + Cl-Cl® CH3-Cl + Cl. kedjans fortsättning

Kloratomen kommer då att reagera med en metanmolekyl osv. Teoretiskt sett kan en enda kloratom orsaka klorering av ett oändligt antal metanmolekyler, och därför kallas processen en kedja. Kedjor kan avslutas när radikaler interagerar med varandra:

CH3. +Cl. CH3-Cl

CH3. +CH3. ® CH 3 -CH 3 Öppen krets

Cl. +Cl. Cl-Cl

eller med kärlvägg

Formellt har den fria metylradikalen en tetraedrisk struktur:

Men på grund av den lilla storleken inversionsbarriär(övergång av en form av en molekyl till en annan), statistiskt sett är det mest sannolika tillståndet dess platta tillstånd.

Som ett resultat av metankloreringsreaktionen bildas en blandning av alla fyra möjliga produkter för substitution av väteatomer för kloratomer:

Förhållandet mellan olika kloreringsprodukter beror på förhållandet mellan metan och klor. Om det är nödvändigt att erhålla metylklorid, bör ett överskott av metan tas och koltetraklorid - klor.

De viktigaste metoderna för syntes av alkaner är:

1.2.1. Hydrering av alkener

Hydrogenering av alkener sker under vätetryck i närvaro av en katalysator (Pt, Pd eller Ni).

1.2.2. Hydrering eller reduktion av alkylhalogenider

Under katalytisk hydrering i närvaro av palladium omvandlas alkylhalider till alkaner.

Alkaner framställs också genom reduktion av alkylhalider med en metall i syra.

Jodoalkaner kan lätt reduceras i en förseglad ampull med jodvätesyra.

1.2.3. Reaktion av haloalkaner med natrium (Wurtz-reaktion)

Wurtz-reaktionen gör det möjligt att erhålla ett kolväte med ett större antal kolatomer än i den ursprungliga föreningen.

Den är lämplig för syntes av endast symmetriska alkaner med användning av primär(!) alkylhalogenider. Vid användning av olika haloalkaner som utgångsföreningar erhålls en blandning av tre kolväten som ett resultat av reaktionen:

Denna blandning måste separeras, vilket inte alltid är möjligt.

Istället för natrium kan andra metaller användas i denna reaktion, såsom magnesium, zink, litium.

1.2.4. Kolbe-syntes - elektrolys av natrium- eller kaliumsalter av karboxylsyror

Elektrolysen av natrium- eller kaliumsalter av karboxylsyror leder också till produktion av symmetriska kolväten.

2. Alkener

Kolväten med sammansättningen C n H 2n med en öppen kedja som innehåller en dubbelbindning kallas alkener . Det enklaste kolvätet i denna serie är eten CH 2 = CH 2 . Kolatomen i eten är i sp 2-hybridtillståndet (trigonalt kol). På grund av de tre hybridiserade orbitalerna bildar varje kolatom tre  -bindningar: en - med en angränsande kolatom, två - med två väteatomer. Sidoöverlappning av två 2p-orbitaler av kolatomer ger  -binder och gör det omöjligt att snurra runt  -kol-kolbindningar. Detta är orsaken till fenomenet geometrisk isomeri.

Geometriska isomerer (sammansättningen och metoden för att binda atomer är densamma, arrangemanget av grupper och atomer i rymden är annorlunda). Dessa isomerer är namngivna E, Z -nomenklatur. Det är möjligt att använda klassisk cis- Och Trans- notation för att bestämma det rumsliga arrangemanget för samma eller liknande grupper i förhållande till jämförelseplanet.

Den relativa senioriteten för substituenterna vid varje kolatom med en dubbelbindning bestäms av atomnumret: H (atomnummer - 1) - junior, C (atomnummer - 6) - senior suppleant; om atomerna vid kol med en dubbelbindning är desamma, anses senioriteten för efterföljande atomer: - CH 3 (efterföljande atomer - H, H, H) - junior suppleant; -CH (CH 3) 2 (efterföljande atomer - H, C, C) - senior suppleant.

Från karboxylsyror eller deras salter. Det går igenom ekvationen:

Det går inte att tolka uttryck (körbar fil texvc hittades inte; Se matematik/README för inställningshjälp.): \mathsf(2RCOO^- \rightarrow 2CO_2 + R\text(-)R + 2e^-)

Reaktionen utförs i vattenhaltiga, etanol- eller metanolelektrolyter på släta platinaanoder eller icke-porösa kolanoder vid en temperatur av 20°-50°.

Vid en blandning av utgångsprodukter (RCOOH + R’COOH) kommer en blandning av substanserna R-R, R-R "och R"-R" att bildas.

Ansökan

Reaktionen används vid syntes av sebacinsyra och 15-hydroxipentadekansyra.

Skriv en recension om artikeln "Kolbe reaktion"

Anteckningar

Ett utdrag som karakteriserar Kolbe-reaktionen

– Om jag går så tar han Anna. Och hon kan inte lämna. Farväl, dotter... Farväl, kära... Kom ihåg - jag kommer alltid att vara med dig. Jag måste gå. Farväl min glädje...
Runt fadern blinkade en starkt lysande "pelare" som glödde med ett rent, blåaktigt ljus. Detta underbara ljus omfamnade hans fysiska kropp, som om han sa adjö till honom. En ljus, genomskinlig, gyllene essens dök upp, som log ljust och vänligt mot mig... Jag insåg att detta var slutet. Min far lämnade mig för alltid... Hans väsen började sakta stiga upp... Och den gnistrande kanalen, blinkande med blåaktiga gnistor, stängdes. Det var över... Min underbara, snälla pappa, min bästa vän, var inte längre med oss...
Hans "tomma" fysiska kropp föll, slappt hängande i repen... Ett värdigt och ärligt jordeliv avbröts, och lydde den meningslösa ordern från en galen person...
När jag kände någons bekanta närvaro vände jag mig omedelbart om - Sever stod i närheten.
"Var vid gott mod, Isidora. Jag kom för att hjälpa dig. Jag vet att det är väldigt svårt för dig, jag lovade din pappa att jag skulle hjälpa dig...
- Kan du hjälpa mig med vad? frågade jag bittert. - Kan du hjälpa mig att förstöra Karaffa?
North skakade på huvudet.
”Jag behöver ingen annan hjälp. Gå norrut.
Och när jag vände mig bort från honom började jag se hur det brann att för bara en minut sedan var min tillgivna, kloka far... Jag visste att han hade lämnat, att han inte kände denna omänskliga smärta... Att nu var han från oss långt borta, bortförs in i en okänd, underbar värld, där allt var lugnt och gott. Men för mig var det fortfarande att hans kropp brände. Det var samma infödda händer som brann, kramade mig som barn, lugnade och skyddade mig från alla sorger och bekymmer ... Det var hans ögon som brann, i vilka jag älskade att titta så mycket, söka godkännande ... var fortfarande min käre, snälla far, som jag kände så väl och älskade så starkt och brinnande ... Och det var hans kropp som nu girigt slukades av en hungrig, arg, rasande låga ...

Kolbe reaktion

metod för att erhålla kolväten genom elektrolys av lösningar av salter av karboxylsyror (elektrokemisk syntes):

Under elektrolys bildas blandningar av salter av olika syror, tillsammans med symmetriska (R-R, R "-R"), asymmetriska kolväten (R-R "). K. R. låter dig erhålla högre monokarboxylsyror (1) och dikarboxylsyror (2) (efter hydrolys av motsvarande estrar):

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

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

K.r. finner användning inom industrin, till exempel för framställning av sebacinsyra, som används vid framställning av polyamider (se polyamider) och doftämnen. Reaktionen föreslogs av den tyske kemisten A. V. G. Kolbe 1849.

Belyst.: Surrey A., Handbok för organiska reaktioner, övers. från English, M., 1962; Framsteg inom organisk kemi, v. 1, N.Y., 1960, sid. 1-34.

Stora sovjetiska encyklopedien. - M.: Sovjetiskt uppslagsverk. 1969-1978 .

Se vad "Kolbe reaktion" är i andra ordböcker:

Kolbe Adolf Wilhelm Hermann (27 september 1818, Ellihausen, ≈ 25 november 1884, Leipzig), tysk kemist. Sedan 1851 var han professor i Marburg och sedan 1865 vid Leipzigs universitet. År 1845 syntetiserade K. ättiksyra, utgående från koldisulfid, klor och ... ...

I Kolbe (Kolbe) Adolf Wilhelm Hermann (27 september 1818, Ellihausen, 25 november 1884, Leipzig), tysk kemist. Sedan 1851 var han professor i Marburg och sedan 1865 vid Leipzigs universitet. År 1845 syntetiserade K. ättiksyra, utgående från koldisulfid, ... ... Stora sovjetiska encyklopedien

Eller Kolbe-processen (uppkallad efter Adolf Wilhelm Hermann Kolbe och Rudolf Schmidt) är en kemisk reaktion av natriumfenolatkarboxylering genom inverkan av koldioxid under hårda förhållanden (tryck 100 atm., temperatur 125 ° C), följt av ... . .. Wikipedia

Kolbe Schmitt-reaktionen eller Kolbe-processen (uppkallad efter Adolf Wilhelm Hermann Kolbe och Rudolf Schmitt) är en kemisk reaktion för karboxylering av natriumfenolat genom inverkan av koldioxid under svåra förhållanden (tryck 100 atm., ... ... Wikipedia

Kolbe Schmitt-reaktionen eller Kolbe-processen (uppkallad efter Adolf Wilhelm Hermann Kolbe och Rudolf Schmidt) är en kemisk reaktion för karboxylering av natriumfenolat genom inverkan av koldioxid under hårda förhållanden (tryck 100 atm., ... ... Wikipedia

- (1818 84) tysk kemist. Han utvecklade metoder för syntes av ättiksyra (1845), salicylsyra (1860, Kolbe-Schmitt-reaktion) och myrsyra (1861), elektrokemisk syntes av kolväten (1849, Kolbe-reaktion) ... Stor encyklopedisk ordbok

- (Kolbe) (1818 1884), tysk kemist. Han utvecklade metoder för syntes av ättiksyra (1845), salicylsyra (1860, Kolbe-Schmitt-reaktion) och myrsyra (1861), elektrokemisk syntes av kolväten (1849, Kolbe-reaktion). * * * KOLBE Adolf Wilhelm ... ... encyklopedisk ordbok

KOLBE REAKTION

reaktion, metod för att erhålla kolväten genom elektrolys av lösningar av salter av karboxylsyror (elektrokemisk syntes):

Under elektrolys bildas blandningar av salter av olika syror, tillsammans med symmetriska (R-R, R "-R"), asymmetriska kolväten (R-R "). K. R. låter dig erhålla högre monokarboxylsyror (1) och dikarboxylsyror (2) (efter hydrolys av motsvarande estrar):

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

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

K.r. finner tillämpning inom industrin, till exempel för framställning av sebacinsyra, som används vid framställning av polyamider och doftämnen. Reaktionen föreslogs av den tyske kemisten A. V. G. Kolbe 1849.

Lit.: Surrey A., Handbook of organic reaktioner, övers. från English, M., 1962; Framsteg inom organisk kemi, v. 1, N.Y., 1960, sid. 1-34.

Great Soviet Encyclopedia, TSB. 2012

Se även tolkningar, synonymer, betydelser av ordet och vad som är KOLBE REACTION på ryska i ordböcker, uppslagsverk och referensböcker:

• REAKTION i Dictionary of Economic Terms:
  (slang) - här: ett snabbt prisfall efter föregående ...
• REAKTION i medicinska termer:
  (reactio; re- + lat. actio action; syn. R. psychogenic) inom psykiatrin är det allmänna namnet för patologiska förändringar i mental aktivitet som uppstår som svar ...
• REAKTION
  (från re ... och lat. actio - handling) handling, tillstånd, process som sker som svar på vissa ...
• KOLBE i Big Encyclopedic Dictionary:
  (Kolbe) Adolf Wilhelm Hermann (1818-84) tysk kemist. Han utvecklade metoder för syntes av ättiksyra (1845), salicylsyra (1860, Kolbe-Schmitt-reaktion) och myrsyra ...
• REAKTION
  Reaktion (polit.) - betecknar i vid mening en social rörelse i en riktning skarpt motsatt den tidigare eller moderna, om den orsakas av dess ytterligheter. Så…
• REAKTION i Modern Encyclopedic Dictionary:
  (av re ... och latin actio - handling), handling, tillstånd, process som uppstår som svar på några ...
• REAKTION
  [Latin re. mot + actio action] 1) en handling som inträffar som svar på en viss påverkan; 2) i biologi är svaret ...
• REAKTION i Encyclopedic Dictionary:
  jag och f. 1. En handling som inträffar som svar på en viss påverkan. Positiv r. till kritik. 2. Kroppens reaktion ...
• REAKTION i Encyclopedic Dictionary:
  1, -i, f. Jag ser reagera. 2. Omvandlingen av vissa ämnen till andra (kemisk reaktion) eller omvandlingen av atomkärnor på grund av deras ...
• REAKTION
  Erytrocytsedimentering REAKTION, se ROE ...
• REAKTION i Big Russian Encyclopedic Dictionary:
  STRÅLNINGSREAKTION, samma som strålningsfriktion ...
• REAKTION i Big Russian Encyclopedic Dictionary:
  REAKTION politiskt, aktivt motstånd i samhällen. framsteg för att bevara och stärka föråldrade sociala ...
• REAKTION i Big Russian Encyclopedic Dictionary:
  REAKTION (av re ... och lat. astio - handling), handling, tillstånd, process som uppstår som svar på c.-l. …
• KOLBE i Big Russian Encyclopedic Dictionary:
  OLBE Georg (1877-1947), tysk. skulptör. Harmoniska, plastiskt klara statyer av pojkar och flickor ("Dancer", 1911-12), ...
• KOLBE i Big Russian Encyclopedic Dictionary:
  Kolbe (Kolbe) Adolf Wilhelm Hermann (1818-84), tysk. kemist. Han utvecklade metoder för syntes av ättiksyra (1845), salicylsyra (1860, K.-Schmitt-reaktion) och myrsyra ...
• REAKTION i det fullständiga accentuerade paradigmet enligt Zaliznyak:
  reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, reaktion, ...
• REAKTION i Thesaurus of Russian business vokabulär:
  
• REAKTION i New Dictionary of Foreign Words:
  I. (lat. re... mot + actio action) 1) en handling som inträffar som svar på en viss påverkan; 2) biol. …
• REAKTION i den ryska synonymordboken:
  Syn: Myr svar: ignorera, ...
• REAKTION i Abramovs synonymordbok:
  centimeter. …
• REAKTION i ordboken för synonymer på det ryska språket:
  Syn: Myr svar: ignorera, ...
• REAKTION i den nya förklarande och avledningsordbok för det ryska språket Efremova:
  1. g. 1) En handling, en handling som uppstår som svar på en viss påverkan. 2) Kroppens svar på det eller det ...
• REAKTION i ordboken för det ryska språket Lopatin:
  reaktion, ...
• REAKTION i den kompletta stavningsordboken för det ryska språket:
  reaktion...
• REAKTION i stavningsordboken:
  reaktion, ...
• REAKTION i ordboken för det ryska språket Ozhegov:
  2 politik för aktivt motstånd mot sociala framsteg och undertryckande av den revolutionära rörelsen, som genomförs av de exploaterande klasserna i kampen för bevarandet eller ...
• REAKTION
  (från re ... och lat. actio - handling), handling, tillstånd, process som uppstår som svar på någon påverkan. - politiskt...
• KOLBE i Modern Explanatory Dictionary, TSB:
  (Kolbe) Adolf Wilhelm Hermann (1818-84), tysk kemist. Han utvecklade metoder för syntes av ättiksyra (1845), salicylsyra (1860, Kolbe-Schmitt-reaktion) och ...
• REAKTION i den förklarande ordboken för det ryska språket Ushakov:
  reaktioner, w. (Latin reactio) (bok). 1. endast enheter Politik, den statliga politiska regimen, utför återlämnandet och skyddet av den gamla ordningen genom kampen ...
• REAKTION i Efremovas förklarande ordbok:
  reaktion 1. g. 1) En handling, en handling som uppstår som svar på en viss påverkan. 2) Kroppens svar på något eller ...
• REAKTION i New Dictionary of the Russian Language Efremova:
  
• REAKTION i Big Modern Explanatory Dictionary of the Russian Language:
  jag 1. Handling, gärning som uppstår som svar på en viss påverkan. 2. Kroppens svar på det eller det...
• KOLBE, MAXIMILIAN i Encyclopedia of the Third Reich:
  (Kolbe), (1894-1941), polsk katolsk präst. Studerade vid det gregorianska universitetet i Rom, Ph.D. och teologi. Grundades 1939 ett kloster under …
• KOLBE ADOLF WILHELM HERMANN
  (Kolbe) Adolf Wilhelm Hermann (27 september 1818, Ellihausen - 25 november 1884, Leipzig), tysk kemist. Sedan 1851 var han professor i Marburg och sedan 1865 vid Leipzigs universitet. …
• KOLBE-SCHMITT REAKTION i Great Soviet Encyclopedia, TSB:
  - Schmitt-reaktion, en metod för syntes av aromatiska o-hydroxisyror genom inverkan av CO2 på det alkaliska saltet av motsvarande fenol: På K. - Sh. …
• KOLBE, HERMANN i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron:
  (Kolbe) - tysk kemist (1818 - 1884). Från 1838 ägnade han sig åt naturvetenskap i Göttingen, 1842-47. var assistent...
• KOLBE, HERMANN i Encyclopedia of Brockhaus and Efron:
  (Kolbe)? Tysk kemist (1818? 1884). Från 1838 ägnade han sig åt naturvetenskap i Göttingen, 1842-47. var assistent...
• BEILSHTEIN FYODOR FYODOROVYCH i den korta biografiska uppslagsverket:
  Beilstein, Fedor Fedorovich, kemist. Född i Sankt Petersburg den 5 februari 1838, död den 6 oktober 1906 i Sankt Petersburg, professor i Sankt Petersburg ...
• TYSKLAND i Great Soviet Encyclopedia, TSB:
  (lat. Germania, från tyskarna, tyska Deutschland, bokstavligen - tyskarnas land, från Deutsche - tyska och land - land), staten ...
• ETEN i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron:
  (struktur; kemi). - Den första, ganska vaga indikationen på strukturen hos omättade föreningar gjordes av Kekule i sin artikel "Ueber die Constitution und ...
• ELEKTROMETER i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron.
• KEMISK STRUKTUR i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron:
  Denna artikel har till uppgift att presentera historien om uppkomsten av teorin om X. strukturen hos organiska föreningar och dess samband med tidigare teorier. I stor utsträckning…
• KEMISKA REAKTIONER i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron:
  Denna term hänvisar till den process under vilken de tagna kropparna omvandlas till nya som inte tidigare existerade. På ryska vi...
• ÄTTIKSYRA; STRUKTUR AV DESS i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron:
  (kemisk) Strukturen av U. syra har intresserat kemister sedan upptäckten av triklorättiksyra av Dumas, eftersom denna upptäckt gav ett slag mot den då dominerande ...
• ÄTTIKSYRA i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron:
  (kemi); dess struktur - Strukturen av U. syra har intresserat kemister sedan upptäckten av triklorättiksyra av Dumas, eftersom denna upptäckt var ...
• ÅRGÅNG i Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Euphron:
  Ättiksyra (kem.); dess struktur. - Strukturen av U. syra har intresserat kemister sedan upptäckten av triklorättiksyra av Dumas, eftersom denna upptäckt var ...