Для осуществления превращения фенола в бензойную кислоту через добавление углекислого газа используется метод под названием карбоксилирование. Этот процесс известен как реакция Кольбе-Шмитта.
Рассмотрим этот процесс подробнее:
Исходное вещество: Фенол .
Реакция Кольбе-Шмитта:
- Фенол сначала превращается в фенолят натрия путем его обработки гидроксидом натрия .
- Затем фенолят натрия взаимодействует с углекислым газом при повышенной температуре и давлении.
- В результате реакции образуется салициловая кислота COOH), которая является промежуточным продуктом.
Уравнение реакции:
- Сначала фенол реагирует с гидроксидом натрия:
- Далее фенолят натрия реагирует с углекислым газом:
- Промежуточный продукт гидролизуется кислотой для получения свободной салициловой кислоты:
Преобразование салициловой кислоты в бензойную кислоту:
- Для получения бензойной кислоты из салициловой кислоты проводится декарбоксилирование. Это процесс удаления карбоксильной группы с образованием бензойной кислоты.
- Декарбоксилирование можно проводить термически, нагревая салициловую кислоту до высокой температуры, или с использованием катализаторов.
Уравнение реакции декарбоксилирования:
Таким образом, процесс превращения фенола в бензойную кислоту через углекислый газ включает несколько стадий: образование фенолята натрия, его карбоксилирование с образованием салициловой кислоты и последующее декарбоксилирование для получения бензойной кислоты.