404
Większość kwasów karboksylowych bardzo trudno ulega dekarboksylacja Reakcja ta przebiega łatwo tylko w przypadku kwasów 1,1-dikarboksylowych i kwasów jednokarboksylowych zawierających grupę karbonyIową w położeniu p względem grupy COOH. Kwasy takie są potocznie nazywane p-ketokwa-saml
Dekarboksylacja p-kefokwasów
Najprostszym p-ketokwasem jest kwas acetyioociowy. Dekarboksylacja tego kwasu następuje już przy łagodnym ogrzewaniu i prowadzi do acetonu i dwutlenku węgla;
CHjCCHjCOOH -- C02 + CH3CCH3
n * ii
kwas acetyioociowy (3-oksobutanowy)
przykład dekarboksylacji p-ketekwasu
Łatwość dekarboksylacji kwasu acetylooctowego i innych kwasów 3-okso-alkanowych wynika stąd, że ich budowa umożliwia powstawanie pierścieniowych stanów przejściowych, niezbędnych dla przebiegu dekarboksylacji. Jest to proces jednoetapowy z jednoczesnym rozpadem i powstawaniem wiązań. Wiązania tworzą się i rozpadają przez kołowe przesunięcie elektronów, czego wynikiem jest przeniesienie atomu wodoru z grupy karboksylowej do karbony-lowego atomu tlenu, rozpad wiązania C-C i utworzenie wiązania C=C w eno-lu, któiy jest bezpośrednim produktem reakcji
stan przejściowy
OH
CHgCCHj
O
CH3 0% enol acetonu
mechanizm dekarboksylacji kwasu acety bodowego (strzałki pokazują przemieszczenie się elektronów)
Dekarboksylacja kwasów 1,1-dikarboksylowych
Najprostszym kwasem o dwóch grupach karboksylowych przy jednym atomie węgla jest kwas mak) no wy. Ogrzewanie tego kwasu prowadzi do wydzielenia CO2 i utworzenia kwasu octowego:
HOOCCHjCOOH -- CHjCOOH + C02
Dekarboksylacji ulegają również pochodne kwasu malonowego, w których jeden lub oba atomy wodoru w grupie metylenowej są zastąpione przez grupy alkilowe lub arylowe. Mechanizm reakcji jest taki sam jak w przypadku P-ke-tokwasów. Bezpośrednimi produktami dekarboksylacji są nietrwałe enolowe formy kwasów karboksylowych.
H-
X
O'
/H
.H.
O
.c~o
stan przejściowy
O
enol kwasu octowego
mechanizm dekarboksylacji kwasu malonowego