electrólisis de Kolbe

La electrólisis de Kolbe o reacción de Kolbe es una reacción orgánica que recibe su nombre de Hermann Kolbe . ^{[ 1 ]} La reacción de Kolbe es formalmente una dimerización descarboxilativa de dos ácidos carboxílicos (o iones carboxilato ). La reacción global es:

El mecanismo de reacción implica un proceso radicalario de dos etapas : la oxidación electroquímica primero produce un radical alquilcarboxilo, que se descarboxila casi inmediatamente para dar un intermedio radical alquilo. Los radicales alquilo se combinan para formar un enlace covalente. ^{[ 2 ]} Como ejemplo, la electrólisis del ácido acético produce etano y dióxido de carbono :

CH₃COOH → _CH₃COO⁻ ^→ CH₃COO · → _CH₃ · ₊ CO₂_​​_​​

2CH ₃ · → CH ₃ CH ₃

Otro ejemplo es la síntesis de 2,7-dimetil-2,7-dinitrooctano a partir de ácido 4-metil-4-nitrovalérico: ^{[ 3 ]}

Otros compuestos pueden atrapar los radicales formados por descarboxilación, y la reacción de Kolbe también se ha utilizado ocasionalmente en reacciones de acoplamiento cruzado . Si se utiliza una mezcla de dos carboxilatos diferentes, la reacción de acoplamiento cruzado de radicales generalmente produce todas las combinaciones de ellos: ^{[ 4 ]}

R ₁ COO ⁻ + R ₂ COO ⁻ → R ₁ −R ₁ y/o R ₁ −R ₂ y/o R ₂ −R ₂

El proceso de reacción puede mejorarse y la reacción alternativa de Hofer-Moest suprimirse realizando la reacción en condiciones ligeramente ácidas en disolventes próticos y utilizando una alta densidad de corriente y un electrodo anódico de platino. ^{[ 4 ]}

En 2022, se descubrió que la electrólisis de Kolbe se mejora si se utiliza una corriente alterna de onda cuadrada en lugar de una corriente continua . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

La electrólisis de Kolbe tiene algunas aplicaciones industriales. ^{[ 8 ]} La reacción normalmente produce <50%. ^{[ 4 ]}

En un ejemplo, el ácido sebácico se ha producido comercialmente mediante la electrólisis de Kolbe del ácido adípico . ^{[ 9 ]}

La electrólisis de Kolbe se ha examinado para convertir biomasa en biodiesel ^{[ 10 ] [ 11 ]} y para el injerto de electrodos de carbono. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

• Electrosíntesis
• Reacción de Wurtz
• Reacción de Hunsdiecker

• Kolbe, Hermann (1848). "Zersetzung der Valeriansäure durch den elektrischen Strom" [ Descomposición del ácido valérico mediante una corriente eléctrica ] . Annalen der Chemie und Pharmacie . 64 (3): 339– 341. doi : 10.1002/jlac.18480640346 .
• Kolbe, Hermann (1849). "Untersuchungen über die Elektrolyse organischer Verbindungen" [ Investigaciones de la electrólisis de compuestos orgánicos ] . Annalen der Chemie und Pharmacie . 69 (3): 257– 294. doi : 10.1002/jlac.18490690302 .

• "Electrólisis de Kolbe" . Portal de Química Orgánica . Consultado el 22 de octubre de 2007 .