人名反應 · 反應機構

Kolbe–Schmitt 反應(Kolbe 反應)

在 Kolbe–Schmitt 反應(印度課綱中常稱為 Kolbe 反應)中,苯氧化鈉與二氧化碳在加壓下加熱。O⁻ 鄰位的環碳進攻 CO₂,二烯酮經互變異構恢復成芳香環,再經酸處理得到水楊酸,這也是工業上製造阿斯匹靈的途徑。

Kolbe–Schmitt 反應機構:苯氧離子以環上的碳進攻 CO₂,二烯酮經互變異構,再經酸處理得到水楊酸。
Kolbe–Schmitt 反應:總反應、每一步彎箭頭與重點。點一下即可在 MolDraw 中開啟並編輯。

總反應

苯氧化鈉 + CO₂(4–7 atm 或更高),125 °C,接著 H₃O⁺ → 水楊酸

酚氧離子在加壓下與 CO₂ 於鄰位發生羧化。

逐步反應機構

  1. 進攻 CO₂。鄰位碳發動進攻,形成二烯酮
  2. 互變異構。失去環上的 H,恢復芳香性
  3. 酸處理。兩個氧都被質子化

每一步都逐一核對電子:彎箭頭恰好得到圖中所畫的結構。

開啟並編輯此反應機構

重點

  • 工業上製造水楊酸、再製成阿斯匹靈的途徑。
  • 苯氧化鈉主要得到鄰位產物;苯氧化鉀則偏好對位。
  • CO₂ 是弱親電試劑:需要加熱與加壓。
  • 由於 O⁻ 強力推電子,苯氧離子遠比苯酚活潑。

JEE 與 NEET 考試重點

  • 會反應的是苯氧離子而不是苯酚:O⁻ 使苯環的親核性大幅提高。
  • 苯氧化鈉主要得到鄰位產物(水楊酸);苯氧化鉀在較高溫度下則偏好對位。
  • 水楊酸 + 乙酸酐 → 阿斯匹靈(乙醯水楊酸)。
  • 不要與 Kolbe 電解(羧酸鹽在陽極生成烷類)混淆。

常見問題

為什麼苯酚需要先轉變成苯氧離子?

CO₂ 是弱親電試劑。帶負電的氧強烈地把電子推入苯環,因此只有苯氧離子的親核性足以進攻它。

Kolbe 反應的產物是什麼?

酸化後得到水楊酸(2-羥基苯甲酸);先生成的是其鈉鹽。

Kolbe 與 Kolbe–Schmitt 反應有什麼不同?

兩者通常指同一個反應(Schmitt 加入了加壓條件)。Kolbe 電解則是另一個反應。

在 MolDraw 中繪製

上方按鈕會把完整圖示(總反應、編號的反應機構與重點)以一般可編輯結構開啟。你可以更換取代基、替原子重新上色,或匯出 PNG、SVG 或 chemfig 程式碼用於筆記與投影片。同一張圖也收錄在「Templates」面板的「Name reactions」中。