Carboxylation

On désigne par le terme carboxylation, toute réaction chimique aboutissant à l'addition d'un groupe fonctionnel carboxyle à une molécule organique[1]. La réaction opposée est la décarboxylation. En chimie, le terme « carbonatation » est parfois utilisé comme synonyme de carboxylation, en particulier lorsqu'il est appliqué à la réaction de réactifs carbanioniques avec du CO2. Plus généralement, la carbonatation décrit généralement la production de carbonates[2].

Chimie organique

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La carboxylation est une conversion standard en chimie organique[3]. Plus précisément, la carbonatation (c'est-à-dire la carboxylation) des réactifs de Grignard et des composés organolithiques est un moyen classique de convertir les halogénures organiques en acides carboxyliques[4].

Le salicylate de sodium, précurseur de l'aspirine, est préparé commercialement en traitant le phénolate de sodium (le sel de sodium du phénol) avec du dioxyde de carbone à haute pression (100 atm) et haute température (390 K) — une méthode connue sous le nom de « réaction de Kolbe-Schmitt ». L'acidification du sel salicylate résultant donne de l'acide salicylique.

De nombreuses procédures détaillées sont décrites dans la revue Organic Syntheses[5],[6],[7].

Les catalyseurs de carboxylation comprennent les carbènes N-hétérocycliques[8] et les catalyseurs à base d'argent[9].

Exemples de réactions de carboxylation

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Références

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  1. ↑ Carboxylation: The introduction of a carboxyl group into a molecule or compound to form a carboxylic acid or a carboxylate; an instance of this, Oxford English Dictionary, Oxford University Press, (lire en ligne).
  2. ↑ Carbonation: Impregnation or treatment with carbon dioxide; conversion into a carbonate, Oxford English Dictionary, Oxford University Press, (lire en ligne).
  3. ↑ Pierre Braunstein, Dominique Matt et Dominique Nobel, « Reactions of Carbon Dioxide with Carbon-Carbon Bond Formation Catalyzed by Transition-Metal Complexes », Chemical Reviews, vol. 88, no 5,‎ , p. 747–764 (DOI 10.1021/cr00087a003).
  4. ↑ A. M. Appel et al., « Frontiers, Opportunities, and Challenges in Biochemical and Chemical Catalysis of CO2 Fixation », Chem. Rev., vol. 113, no 8,‎ , p. 6621–6658 (PMID 23767781, PMCID 3895110, DOI 10.1021/cr300463y).
  5. ↑ Akira Yanagisawa, Katsutaka Yasue et Hisashi Yamamoto, « Regio- and Stereoselective Carboxylation of Allylic Barium Reagents: (E)-4,8-Dimethyl-3,7-Nonadienoic Acid », Organic Syntheses, vol. 74,‎ , p. 178 (DOI 10.15227/orgsyn.074.0178).
  6. ↑ H. Koch et W. Haaf, « 1-Adamantanecarboxylic Acid », Organic Syntheses, vol. 44,‎ , p. 1 (DOI 10.15227/orgsyn.044.0001).
  7. ↑ W. Haaf, « 1-Methylcyclohexanecarboxylic Acid », Organic Syntheses, vol. 46,‎ , p. 72 (DOI 10.15227/orgsyn.046.0072).
  8. ↑ Zhang Liang, « N-Heterocyclic carbene (NHC)–copper-catalysed transformations of carbon dioxide », Chemical Science, vol. 4,‎ , p. 3395 (DOI 10.1039/C3SC51070K).
  9. ↑ K. Sekine et T. Yamada, « Silver-catalyzed carboxylation », Chem. Soc. Rev., vol. 45, no 16,‎ , p. 4524–4532 (DOI 10.1039/C5CS00895F Accès libre).