Kolbe-Schmitt-Reaktion

Die Synthese von ortho-Hydroxybenzoesäure 3 und deren Derivate durch Erhitzen von Alkaliphenolaten 1 mit Kohlenstoffdioxid 2 unter hohem Druck wird als Kolbe-Schmitt-Reaktion bezeichnet. Die Reaktion wurde 1860 von A. W. H. Kolbe als Methode zur Synthese von Salicylsäure entdeckt, wobei er die Umsetzung der oben genannten Komponenten bei 180 – 200 °C durchführte. Diese Synthese wurde 1885 durch Rudolf Schmitt verbessert.

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Für den Mechanismus dieser Reaktion wird ein Komplex 4 aus Natriumphenolat 1 und Kohlenstoffdioxid 2 postuliert, welcher zusammen mit der Stabilität des als Zwischenprodukt gebildeten Chelat-Komplexes auch die hohe ortho-Selektivität dieser Reaktion erklärt. Durch die Komplexierung erfährt das Kohlenstoffdioxidmolekül eine Polarisierung, wodurch dessen elektrophiler Charakter verstärkt wird, und es wird in einer Position fixiert, die nur den ortho-Angriff an den Ring ermöglicht. Man spricht hier auch vom Chelat-Effekt.

Die entsprechenden para-Hydroxybenzoesäure 5 und deren Derivate lassen sich aus den jeweiligen Kaliumphenolaten synthetisieren.

Die Kolbe-Schmitt-Reaktion ist auf Phenole und substituierte Phenole (auch höher anellierte Phenole wie z. B. Naphthole) beschränkt. Diese Reaktion dient heute noch zur technischen Synthese von Salicylsäure 6 aus Natriumphenolat, weswegen die Kolbe-Schmitt-Reaktion oft auch einfach als Salicylsäure-Synthese bezeichnet wird.

Literatur

• H. R. Christen und Fritz Vögtle: Organische Chemie, Von den Grundlagen zur Forschung, Bd. I, Otto Salle Verlag, 1988
• Alexander R. Surrey: Name Reactions in Organic Chemistry, 2nd Edition, Academic Press, 1961.