脱羧反应途径及其机制的研究进展.pdf

化学与生物工程 2008 ,Vol . 25 No . 4 综述专论 　　　　1 　Chemi stry Bio engineering 脱羧反应途径及其机制的研究进展 龚 　艳 ,林 　鹿 ,孙 　勇 ,庞春生 (华南理工大学资源科学与工程系 制浆造纸工程国家重点实验室 ,广东 广州 5 10640) 　　摘 　要 :脱羧反应广泛地应用于化工 、生物 、医药 、食品等领域 。通过脱羧反应可使废弃化合物得到高值化利用 ,有 利于新能源开发和环境保护 。目前 ,对很多羧酸类化合物的脱羧反应提出了不同的途径 ,如热化学脱羧 、电化学脱羧 、光 化学脱羧 、光 - 电化学脱羧 、催化脱羧等 。综述了脱羧反应的途径 、机制及其研究领域的主要进展 。 关键词 :脱羧 ;催化 ;途径 ;机制 中图分类号 :O 62 125 　TQ 2252 　　　　文献标识码 :A 　　　　文章编号 : 1672 - 5425 (2008) 04 - 000 1 - 06 　　羧酸分子中失去羧基放出二氧化碳的反应被称作 转化成烃类物质 ,其相对分子质量越大 , 分解温度也 脱羧反应 。脱羧反应之所以能够发生 ,是由其分子结 越高 。可见 ,温度是影响此脱羧反应的主要因素[ 1 ,2 ] 。 构决定的。一般情况下 ,羧酸中的羧基较为稳定 ,不易 但是对一般的脂肪酸 ,特别是长链的脂肪酸 , 由于反应 ( 发生脱羧反应 ,但在特殊条件下 ,羧酸能脱去羧基 失 温度太高 ,碳链发生断裂 ,脱羧产率低 ,加之不易分离 , ) 去二氧化碳 而生成烃 。脱羧反应的共价键断裂有两 所以一般不用这类反应来制备烷烃 。但是若脂肪酸的 α 种方式 :异裂和均裂 , 由此产生了各种各样的脱羧途径 碳原子上带有吸电子基团如硝基 、卤素 、羰基等时 , 和技术 。 则使得脱羧容易而且产率也高 ,但是它们的反应历程 不完全一样 。例如三氯乙酸的钠盐在 50 ℃水中脱羧 1 　热化学脱羧 生成氯仿 。这个反应也遵循羧酸负离子机理 。三氯乙 一般的脱羧反应不需要特殊的催化剂 ,而是在以 酸的钠盐在水中完全离解成负离子 , 由于三个氯原子 ( ) ( ) ( ) 下的条件下进行的: 1 加热 ; 2 碱性条件 ; 3 加热和 具有强的吸电子作用 ,使得碳 - 碳之间的电子云偏向 碱性条件共存 。最常用的脱羧方法是将羧酸的钠盐与 于有氯取代的碳一边 ,这样形成的负碳离子就更加稳 ( ) 碱石灰 CaO + N aO H 或固体氢氧化钠加热 ,发生脱 定 ,然后和质子结合形成氯仿 ,而羧基负离子上的电子 羧反应 ,即 - COON a 被 H 原子取代 ,生成比羧酸钠盐 则转移到碳氧之间而形成二氧化碳 。反应机制如图 1 少一个碳原子的烷烃 。反应式如下 : 所示 。 加热