13.16: CO2로 카르복시 그룹의 손실: β-케토산의 탈카르복실화

카르복실산은 가열 시 이산화탄소 가스를 방출하여 탈카르복실화 반응을 겪습니다. 모노카르복실산은 쉽게 탈카르복실화를 겪지 않습니다. 그러나 카르복실산의 은염은 고온에서 브롬이나 요오드와 반응하여 이산화탄소 가스를 방출하고 탄소가 1개 적은 할로겐화물을 형성합니다. 이 반응을 훈스티커 반응이라고 합니다.

모노카르복실산과 달리, ꞵ-케토산은 카르복실기의 β 위치에 케토기를 갖고 있으며 산성 매질에서 쉽게 탈카르복실화되어 케톤을 형성하고 이산화탄소 기체를 방출합니다.

탈탄산 반응은 트리카르복실산(TCA) 주기에서 식품 재료를 산화시키는 동안 생물학적으로 관련됩니다. 이 순환에서 옥살로숙신산은 3개의 카르복실기와 1개의 카르보닐기를 갖는 중간체로 형성됩니다. 그러나 카르보닐기는 단 하나의 카르복실기의 ꞵ 위치에 있기 때문에 세 개의 카르복실기 중 탈카르복실화를 거쳐 생성된다. CO₂ 손실로 인한 α-케토글루타르산.

카르복실기에 β 위치에서 케토기를 지니고 있는 카르복실산을 β-케토산이라고 합니다. 가열되면 이러한 산은 즉시 탈카르복실화를 겪어_CO2 가스를 잃는 동시에 케톤을 생성할 수 있습니다.

탈카르복실화 메커니즘은 β-케토 산소 원자와 카르복실기의 수소 원자 사이의 분자 내 수소 결합으로 시작되어 반응성 구조를 생성합니다.

부분적으로 양성자화된 케토 산소는 친전기성이 높기 때문에 내부 전자 전달로 이어져 6원 순환 전이 상태를 진행합니다.

결과적으로, C-C 결합 절단은 CO₂ 가 기체로 진화하는 것과 함께 에놀 형성을 초래합니다.

마지막으로, 에놀은 보다 안정적인 케톤을 생성하기 위해 용이한 케토-에놀 동성합체를 겪습니다.