Реакции Кольбе — Шмитта и Раймера — Тимана — Органическая химия для олимпиад

Реакции Кольбе — Шмитта и Раймера — Тимана

8 заданий

Кольбе — Шмитт

linkОпора

Фенолят-ион из урока 223 ещё активнее фенола: он атакует даже слабый электрофил — углекислый газ. Реакция Кольбе — Шмитта вводит в кольцо карбоксильную группу и служит промышленным способом получения 2-гидроксибензойной кислоты — сырья для аспирина.

Как карбоксилировать фенол

  1. Фенолят натрия реагирует с углекислым газом при 125 °C и давлении 5–100 атм, и образуется соль 2-гидроксибензойной кислоты: ион натрия удерживает молекулу \(\ce{CO2}\) у атома кислорода, и атака идёт в орто-положение.
  2. Фенолят калия при 240 °C даёт пара-изомер — соль 4-гидроксибензойной кислоты.
  3. После подкисления получается свободная кислота.
  4. Из 2-гидроксибензойной кислоты с уксусным ангидридом получают ацетилсалициловую кислоту (аспирин), а с метанолом в присутствии кислоты — метилсалицилат.
Реакция Кольбе — Шмитта с 4-метилфенолятом натрия
Реакция Кольбе — Шмитта с 4-метилфенолятом натрия

Примеры

1. 2-Нафтолят натрия. С углекислым газом при нагревании 2-нафтолят натрия после подкисления даёт 3-гидрокси-2-нафтойную кислоту.

Карбоксильная группа рядом с группой OH
Карбоксильная группа рядом с группой OH

2. Пара-изомер. Фенолят калия с углекислым газом при 240 °C даёт 4-гидроксибензоат калия: \(\ce{C6H5OK + CO2 -> KOOCC6H4OH}\).

errorНужен фенолят, а не фенол

Углекислый газ — слабый электрофил, и с ним реагирует только очень активное кольцо фенолят-иона.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст 4-хлорфенолят натрия с углекислым газом при 125 °C и последующим подкислением?

expand_moreПоказать решение

5-Хлор-2-гидроксибензойную кислоту: карбоксильная группа вступает в орто-положение к атому кислорода.

Раймер — Тиман

Альдегидную группу вводят в кольцо фенола реакцией Раймера — Тимана. Электрофилом в ней служит дихлоркарбен, который образуется прямо в щелочном растворе из хлороформа (урок 127), а атакует его фенолят-ион. Продукт — 2-гидроксибензальдегид, полупродукт для синтеза душистых веществ.

Как ввести альдегидную группу в фенол

  1. Хлороформ со щёлочью образует дихлоркарбен :\(\ce{CCl2}\) (α-элиминирование).
  2. Фенолят-ион атакует карбен своим орто-атомом, и образуется дихлорметильное производное.
  3. Гидролиз в щелочной среде и подкисление дают 2-гидроксибензальдегид; пара-изомера образуется меньше.
  4. Другие способы формилирования фенолов — реакция Даффа (уротропин и кислота, орто-положение) и реакция Вильсмайера — Хаака (тема 16).
Реакция Раймера — Тимана: из фенола получается салициловый альдегид
Реакция Раймера — Тимана: из фенола получается салициловый альдегид

Примеры

1. 4-Метилфенол. По Раймеру — Тиману 4-метилфенол даёт 2-гидрокси-5-метилбензальдегид: пара-положение занято, и альдегидная группа вступает в орто-положение.

Альдегидная группа — в орто-положение
Альдегидная группа — в орто-положение

2. 2-Нафтол. 2-Нафтол даёт 2-гидрокси-1-нафтальдегид: формильная группа вступает в α-положение рядом с группой OH.

Формильная группа — в положение 1
Формильная группа — в положение 1

errorКислота Льюиса не нужна

Электрофил образуется из хлороформа и щёлочи, а кольцо активирует фенолят-ион.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст 4-метоксифенол по Раймеру — Тиману?

expand_moreПоказать решение

2-Гидрокси-5-метоксибензальдегид.

push_pinГлавное

Фенолят натрия с \(\ce{CO2}\) (125 °C, давление) даёт салицилат: \(\ce{Na+}\) удерживает \(\ce{CO2}\) у орто-атома; фенолят калия при 240 °C — пара-изомер. Салициловая кислота с уксусным ангидридом — аспирин, с метанолом — метилсалицилат. Раймер — Тиман: \(\ce{CHCl3}\) + NaOH → дихлоркарбен; фенолят атакует его орто-атомом; гидролиз \(\ce{CHCl2}\) → CHO — салициловый альдегид. Электрофилы слабые — работает только фенолят.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Органическая химия для олимпиад · репетитор-кузьмин.рф
© 2026. Курс органической химии для подготовки к региональному и заключительному этапам Всероссийской олимпиады школьников и к перечневым олимпиадам первого уровня.