Kolbe-Schmitt-Reaktion: Mechanismus, Weg zum Aspirin und Fragen im JEE/NEET-Stil

Veröffentlicht: 18. Okt. 2026 · Autor: Scidart Academy · Lesezeit: ca. 7 Min.

Kurz gesagt: Natriumphenolat, das mit CO2 erhitzt (etwa 125 °C, 4–7 atm) und anschließend angesäuert wird, ergibt Salicylsäure. Das ortho-C-Atom des Phenolats greift CO2 an, das Dienon tautomerisiert zurück zum aromatischen Ring, und die Säure protoniert Carboxylat und Phenolat.

Kolbe-Schmitt-Reaktion, Phenol zu Salicylsäure: MolDraw-Vorlage mit Gesamtreaktion und jedem Elektronenpfeil-Schritt In MolDraw öffnen
Die Vorlage „Kolbe-Schmitt-Reaktion: Phenol zu Salicylsäure“ in MolDraw: Gesamtreaktion, nummerierte Elektronenpfeil-Schritte und wichtige Punkte. Klicke, um sie als bearbeitbare Strukturen zu öffnen.

Was ist die Kolbe-Schmitt-Reaktion von Phenol zu Salicylsäure?

In indischen Lehrbüchern heißt diese Reaktion meist Kolbe-Reaktion; anderswo nennt man sie Kolbe-Schmitt-Reaktion. Sie ist der industrielle Weg zur Salicylsäure und damit zum Aspirin.

Die Vorlage zeigt die drei Elektronenpfeil-Schritte. Öffne sie in MolDraw, um Kaliumphenolat oder ein substituiertes Phenol auszuprobieren.

Reaktion auf einen Blick

SubstratNatriumphenolat (Phenol + NaOH)
ReagenzienCO2 unter Druck, ca. 125 °C (400 K); dann H3O+
ElektrophilKohlenstoffdioxid (schwaches Elektrophil)
ProduktSalicylsäure (2-Hydroxybenzoesäure)
VerwendungSalicylsäure + Essigsäureanhydrid → Aspirin

Mechanismus Schritt für Schritt

  1. Phenolat greift CO2 an. Der negativ geladene Sauerstoff schiebt Elektronen in den Ring, und das ortho-C-Atom greift das C-Atom von CO2 an; eine C=O-π-Bindung klappt auf den Sauerstoff. Kurzzeitig liegt der Ring als Cyclohexadienon mit einer Carboxylatgruppe vor.
  2. Tautomerisierung. Das Ring-H neben der neuen C–C-Bindung wird abgespalten, und die Elektronen stellen den aromatischen Ring wieder her, sodass erneut ein Phenolat entsteht. Nun trägt der Ring COO− in ortho-Stellung zu O−.
  3. Saure Aufarbeitung. Verdünnte Säure protoniert Carboxylat und Phenolat, und es entsteht neutrale Salicylsäure.

Jeder Schritt der Vorlage ist Elektron für Elektron geprüft: Die Elektronenpfeile ergeben genau die gezeichneten Strukturen. Öffne sie in MolDraw, um den Pfeilen Schritt für Schritt zu folgen.

Rechenbeispiele

  • Natriumphenolat → Salicylsäure. Überwiegend ortho. Man nimmt an, dass die Chelatisierung von Na+ zwischen Phenolat-O und CO2 den Angriff auf das ortho-C-Atom lenkt.
  • Kaliumphenolat → 4-Hydroxybenzoesäure. Mit K+ und höherer Temperatur überwiegt das para-Produkt.
  • Salicylsäure → Aspirin. Acetylierung der OH-Gruppe mit Essigsäureanhydrid (Katalysator H2SO4) ergibt Acetylsalicylsäure.

Übungsfragen im JEE- und NEET-Stil

F1. Natriumphenolat wird bei 400 K und 4–7 atm mit CO2 erhitzt und dann angesäuert. Das Produkt ist:

  1. Benzoesäure
  2. Salicylsäure
  3. Salicylaldehyd
  4. Phenylbenzoat
Lösung zeigen

Salicylsäure – ortho-Carboxylierung des Phenolats (Kolbe-Schmitt-Reaktion).

F2. Warum verwendet man Phenolat statt Phenol?

Lösung zeigen

CO2 ist ein schwaches Elektrophil; nur der stark aktivierte Phenolat-Ring ist nukleophil genug. – O− ist ein viel stärkerer Elektronendonor als OH.

F3. Salicylsäure reagiert mit Essigsäureanhydrid zu:

  1. Methylsalicylat
  2. Aspirin
  3. Phenylacetat
  4. Salol
Lösung zeigen

Aspirin – Die phenolische OH-Gruppe wird acetyliert.

F4. Die Elektrolyse von wässrigem Natriumacetat (Kolbe-Elektrolyse) ergibt:

  1. Methan
  2. Ethan
  3. Ethen
  4. Aceton
Lösung zeigen

Ethan – Eine andere Reaktion: CH3•-Radikale koppeln an der Anode.

Häufige Fehler

  • Die Kolbe-Schmitt-Reaktion (Phenolat + CO2) mit der Kolbe-Elektrolyse (Carboxylatsalze → Alkane) verwechseln.
  • Von Phenol statt von Natriumphenolat ausgehen.
  • Das Ansäuern vergessen – das Produkt entsteht zuerst als Natriumsalz.
  • CO2 so zeichnen, dass es den Sauerstoff statt das ortho-C-Atom angreift.

Diesen Mechanismus in MolDraw bearbeiten

  1. Klicke auf Open in MolDraw. Der Editor öffnet sich mit der ganzen Abbildung auf der Zeichenfläche: Gesamtreaktion, jeder nummerierte Schritt und die wichtigen Punkte.
  2. Alles sind ganz normale Strukturen. Ändere einen Substituenten, färbe Atome um oder verschiebe einen Pfeil – die Pfeile bleiben an ihren Atomen hängen.
  3. Lade sie als PNG, SVG oder PDF herunter oder kopiere sie in deine Notizen oder Folien.
  4. Dieselbe Abbildung findest du im Editor unter Templates → Schemes → Name reactions.

Fragen und Antworten

Was ist der Unterschied zwischen Kolbe-Reaktion und Kolbe-Schmitt-Reaktion?

Es ist dieselbe Carboxylierung des Phenolats; Schmitt führte die Druckbedingungen ein. Die Kolbe-Elektrolyse ist eine andere Reaktion.

Warum ist hoher Druck nötig?

CO₂ ist ein Gas und ein schwaches Elektrophil; der Druck erhöht seine Konzentration im Reaktionsgemisch.

Wofür wird Salicylsäure verwendet?

Zur Herstellung von Aspirin und Methylsalicylat (Wintergrünöl) sowie in Hautpflegeprodukten.

Weitere Anleitungen

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