ปฏิกิริยา Kolbe (Kolbe–Schmitt): กลไก เส้นทางสู่แอสไพริน และโจทย์ JEE/NEET

เผยแพร่: 18 ต.ค. 2026 · ผู้เขียน: Scidart Academy · เวลาอ่าน: ~7 นาที

คำตอบสั้น ๆ: โซเดียมฟีนอกไซด์ที่ให้ความร้อนกับ CO2 (ประมาณ 125 °C, 4–7 atm) แล้วทำให้เป็นกรด จะได้กรดซาลิไซลิก คาร์บอนตำแหน่งออร์โทของฟีนอกไซด์เข้าทำ CO2 ไดอีโนนเกิดทอโทเมอไรเซชันกลับเป็นวงแอโรมาติก และกรดเติมโปรตอนให้คาร์บอกซิเลตและฟีนอกไซด์

ปฏิกิริยา Kolbe: จากฟีนอลสู่กรดซาลิไซลิก: เทมเพลต MolDraw ที่มีปฏิกิริยาโดยรวมและทุกขั้นของลูกศรโค้ง เปิดใน MolDraw
เทมเพลตปฏิกิริยา Kolbe: จากฟีนอลสู่กรดซาลิไซลิกใน MolDraw: ปฏิกิริยาโดยรวม ขั้นลูกศรโค้งที่มีหมายเลข และประเด็นสำคัญ คลิกเพื่อเปิดเป็นโครงสร้างที่แก้ไขได้
เปิดกลไกฉบับเต็มใน MolDraw คู่มือปฏิกิริยา Kolbe–Schmitt

ปฏิกิริยา Kolbe: จากฟีนอลสู่กรดซาลิไซลิก คืออะไร

ในตำราของอินเดีย ปฏิกิริยานี้มักเรียกว่าปฏิกิริยา Kolbe ส่วนนักเคมีที่อื่นเรียกว่าปฏิกิริยา Kolbe–Schmitt เป็นเส้นทางอุตสาหกรรมในการผลิตกรดซาลิไซลิก และจึงเป็นเส้นทางสู่แอสไพรินด้วย

เทมเพลตแสดงลูกศรโค้งสามขั้น เปิดใน MolDraw เพื่อลองใช้โพแทสเซียมฟีนอกไซด์หรือฟีนอลที่มีหมู่แทนที่

สรุปปฏิกิริยาโดยย่อ

สารตั้งต้นโซเดียมฟีนอกไซด์ (ฟีนอล + NaOH)
รีเอเจนต์CO2 ภายใต้ความดัน ~125 °C (400 K) แล้วตามด้วย H3O+
อิเล็กโทรไฟล์คาร์บอนไดออกไซด์ (อิเล็กโทรไฟล์อ่อน)
ผลิตภัณฑ์กรดซาลิไซลิก (กรด 2-ไฮดรอกซีเบนโซอิก)
การนำไปใช้กรดซาลิไซลิก + แอซีติกแอนไฮไดรด์ → แอสไพริน

กลไกทีละขั้น

  1. ฟีนอกไซด์เข้าทำ CO2 ออกซิเจนที่มีประจุลบให้อิเล็กตรอนแก่วง และคาร์บอนตำแหน่งออร์โทเข้าทำคาร์บอนของ CO2 พันธะ π ของ C=O หนึ่งพันธะย้ายไปอยู่ที่ออกซิเจน ชั่วขณะหนึ่งวงจะเป็นไซโคลเฮกซะไดอีโนนที่มีหมู่คาร์บอกซิเลต
  2. ทอโทเมอไรเซชัน C–H ของวงที่อยู่ติดกับพันธะ C–C ใหม่ถูกดึงออก และอิเล็กตรอนคืนสภาพวงแอโรมาติก ทำให้ได้ฟีนอกไซด์กลับมา ตอนนี้วงมี COO− อยู่ตำแหน่งออร์โทเทียบกับ O−
  3. การทำงานต่อด้วยกรด กรดเจือจางเติมโปรตอนให้คาร์บอกซิเลตและฟีนอกไซด์ ได้กรดซาลิไซลิกที่เป็นกลาง

ทุกขั้นในเทมเพลตได้รับการตรวจสอบทีละอิเล็กตรอน ลูกศรโค้งให้โครงสร้างตรงตามที่วาดไว้ทุกประการ เปิดใน MolDraw เพื่อไล่ดูลูกศรทีละขั้น

ตัวอย่างโจทย์

  • โซเดียมฟีนอกไซด์ → กรดซาลิไซลิก ได้ออร์โทเป็นหลัก เชื่อกันว่าการเกิดคีเลตของ Na+ ระหว่าง O ของฟีนอกไซด์กับ CO2 ช่วยนำการเข้าทำไปที่คาร์บอนตำแหน่งออร์โท
  • โพแทสเซียมฟีนอกไซด์ → กรด 4-ไฮดรอกซีเบนโซอิก เมื่อใช้ K+ และอุณหภูมิสูงขึ้น ผลิตภัณฑ์พาราจะเด่นกว่า
  • กรดซาลิไซลิก → แอสไพริน การแอซีทิเลชันหมู่ OH ด้วยแอซีติกแอนไฮไดรด์ (ตัวเร่ง H2SO4) ให้กรดแอซีทิลซาลิไซลิก

โจทย์ฝึกหัด JEE และ NEET

ข้อ 1. ให้ความร้อนโซเดียมฟีนอกไซด์กับ CO2 ที่ 400 K และ 4–7 atm แล้วทำให้เป็นกรด ผลิตภัณฑ์คือ

  1. กรดเบนโซอิก
  2. กรดซาลิไซลิก
  3. ซาลิไซลาลดีไฮด์
  4. ฟีนิลเบนโซเอต
แสดงเฉลย

กรดซาลิไซลิก — คาร์บอกซิเลชันที่ตำแหน่งออร์โทของฟีนอกไซด์ (ปฏิกิริยา Kolbe)

ข้อ 2. ทำไมจึงใช้ฟีนอกไซด์แทนฟีนอล

แสดงเฉลย

CO2 เป็นอิเล็กโทรไฟล์อ่อน มีเพียงวงฟีนอกไซด์ที่ถูกกระตุ้นอย่างแรงเท่านั้นที่เป็นนิวคลีโอไฟล์แรงพอ — O− ให้อิเล็กตรอนได้แรงกว่า OH มาก

ข้อ 3. กรดซาลิไซลิกทำปฏิกิริยากับแอซีติกแอนไฮไดรด์ได้

  1. เมทิลซาลิไซเลต
  2. แอสไพริน
  3. ฟีนิลแอซีเตต
  4. ซาลอล
แสดงเฉลย

แอสไพริน — หมู่ OH ของฟีนอลถูกแอซีทิเลต

ข้อ 4. การแยกสลายด้วยไฟฟ้าของสารละลายโซเดียมแอซีเตต (Kolbe electrolysis) ให้

  1. มีเทน
  2. อีเทน
  3. เอทีน
  4. แอซีโตน
แสดงเฉลย

อีเทน — เป็นปฏิกิริยาคนละชนิด: อนุมูล CH3• รวมตัวกันที่แอโนด

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

  • สับสนระหว่างปฏิกิริยา Kolbe (ฟีนอกไซด์ + CO2) กับ Kolbe electrolysis (เกลือคาร์บอกซิเลต → แอลเคน)
  • เริ่มจากฟีนอลแทนที่จะเป็นโซเดียมฟีนอกไซด์
  • ลืมขั้นทำให้เป็นกรด — ผลิตภัณฑ์เกิดขึ้นก่อนในรูปเกลือโซเดียม
  • วาดให้ CO2 ถูกออกซิเจนเข้าทำ แทนที่จะเป็นคาร์บอนตำแหน่งออร์โท

แก้ไขกลไกนี้ใน MolDraw

  1. คลิก เปิดใน MolDraw ตัวแก้ไขจะเปิดพร้อมภาพทั้งหมดบนพื้นที่วาด ได้แก่ ปฏิกิริยาโดยรวม แต่ละขั้นที่มีหมายเลข และประเด็นสำคัญ
  2. ทุกอย่างเป็นโครงสร้างธรรมดา เปลี่ยนหมู่แทนที่ เปลี่ยนสีอะตอม หรือย้ายลูกศรได้ โดยลูกศรยังคงติดอยู่กับอะตอมของมัน
  3. ดาวน์โหลดเป็น PNG, SVG หรือ PDF หรือคัดลอกไปใส่ในโน้ตหรือสไลด์ของคุณ
  4. ภาพเดียวกันนี้อยู่ในตัวแก้ไขที่ Templates → Schemes → Name reactions

คำถามและคำตอบ

ปฏิกิริยา Kolbe กับ Kolbe–Schmitt ต่างกันอย่างไร

เป็นคาร์บอกซิเลชันของฟีนอกไซด์แบบเดียวกัน โดย Schmitt เป็นผู้นำสภาวะความดันมาใช้ ส่วน Kolbe electrolysis เป็นปฏิกิริยาคนละชนิด

ทำไมต้องใช้ความดันสูง

CO₂ เป็นแก๊สและเป็นอิเล็กโทรไฟล์อ่อน ความดันช่วยเพิ่มความเข้มข้นของ CO₂ ในของผสมปฏิกิริยา

กรดซาลิไซลิกใช้ทำอะไร

ใช้ผลิตแอสไพรินและเมทิลซาลิไซเลต (น้ำมันระกำ) และใช้ในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว

คู่มือที่เกี่ยวข้อง

ปฏิกิริยา Kolbe–Schmitt: คู่มือปฏิกิริยา ปฏิกิริยา Reimer–Tiemann การสังเคราะห์อีเทอร์ของ Williamson แอลคิเลชันแบบ Friedel–Crafts ปฏิกิริยาทั้งหมด บทความทั้งหมด เครื่องมือค้นหาปฏิกิริยาเคมีที่มีชื่อ เครื่องมือสร้างโครงสร้างเรโซแนนซ์

อัปเดตล่าสุด: