Reakcja sumaryczna
Fenol + CHCl₃ + NaOH (aq), 60–70 °C, następnie H₃O⁺ → aldehyd salicylowy
Dichlorokarben z chloroformu formyluje fenolan w pozycji orto.
Reakcja imienna · mechanizm
Reakcja Reimera–Tiemanna
Reakcja Reimera–Tiemanna przekształca fenol w aldehyd salicylowy (2-hydroksybenzaldehyd) za pomocą chloroformu i wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Elektrofilem jest dichlorokarben, :CCl₂, powstający z chloroformu pod działaniem zasady; fenolan atakuje go głównie atomem węgla w pozycji orto, a hydroliza grupy CHCl₂ daje aldehyd.
Mechanizm krok po kroku
- Dichlorokarben. NaOH deprotonuje CHCl₃; CCl₃⁻ traci następnie Cl⁻
- Atak na karben. Atakuje atom węgla fenolanu w pozycji orto
- Tautomeryzacja. Przeniesienie protonu odtwarza pierścień aromatyczny
Każdy etap sprawdzono elektron po elektronie: zakrzywione strzałki prowadzą dokładnie do narysowanych struktur.
Najważniejsze punkty
- Najpierw jon wodorotlenkowy odrywa proton C–H chloroformu, dając CCl₃⁻.
- Następnie jony wodorotlenkowe hydrolizują grupę CHCl₂ do CHO; obróbka kwasem daje aldehyd salicylowy.
- Przeważa atak w pozycji orto; powstaje też trochę produktu para.
- Dichlorokarben to ubogi w elektrony karben (singletowy): ma wolną parę i pusty orbital.
- Gdy zamiast CHCl₃ użyje się CCl₄, ta sama droga prowadzi do kwasu salicylowego.
Na egzaminy JEE i NEET
- Elektrofil: dichlorokarben (:CCl₂), powstający przez α-eliminację — CHCl₃ + OH⁻ → CCl₃⁻ → :CCl₂ + Cl⁻.
- Głównym produktem jest izomer orto (aldehyd salicylowy); powstaje też trochę 4-hydroksybenzaldehydu (para).
- Gdy zamiast CHCl₃ użyje się CCl₄, produktem jest kwas salicylowy.
- Karben jest singletowy: ma pusty orbital p (elektrofilowy) i wolną parę.
FAQ
Co jest elektrofilem w reakcji Reimera–Tiemanna?
Dichlorokarben, :CCl₂. Jon wodorotlenkowy odrywa kwasowy proton chloroformu, dając CCl₃⁻, który traci jon chlorkowy (α-eliminacja).
Dlaczego głównym produktem jest izomer orto?
W układzie dwufazowym tlen fenolanu i atom węgla w pozycji orto znajdują się blisko przeciwjonu sodowego i karbenu, a związek pośredni orto jest stabilizowany przez sąsiedni O⁻; atak w pozycji para również zachodzi, ale w mniejszym stopniu.
Jak grupa CHCl₂ staje się grupą CHO?
Jony wodorotlenkowe zastępują oba atomy chloru (poprzez chlorohydrynę), a gem-diol traci wodę, dając aldehyd; zakwaszenie daje obojętny aldehyd salicylowy.
Narysuj w MolDraw
Przycisk powyżej otwiera cały rysunek — reakcję sumaryczną, ponumerowany mechanizm i najważniejsze punkty — jako zwykłe, edytowalne struktury. Zmieniaj podstawniki, zmieniaj kolory atomów lub eksportuj PNG, SVG albo kod chemfig do notatek i prezentacji. Ten sam rysunek znajdziesz w panelu Templates w sekcji Name reactions.