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Die Kolbe-Schmitt-Synthese von Salicylsäure

Bei der bereits 1874 in die industrielle Produktion eingeführten Kolbe-Schmitt-Synthese der Salicylsäure wird Natriumphenolat (1) mit Kohlendioxid bei erhöhtem Druck (4.4 bar) und erhöhter Temperatur (135 °C) umgesetzt. Man erhält Natriumsalicylat (4), aus dem die Salicylsäure (5) bei Bedarf mit Säure freigesetzt werden kann.

Abb.1
Die Kolbe-Schmitt-Synthese von Salicylsäure

Kuhnert, N. (2000): Kuhnert, N., Hundert Jahre Aspirin® - Die Geschichte des wohl erfolgreichsten Medikaments des letzten Jahrhunderts. In: Pharm Unserer Zeit. 29 , 32-39

  • Quelle
  • Der Mechanismus der Reaktion ist bis heute nicht vollständig aufgeklärt worden. Ob das intermediäre Carbonat 2 gebildet wird oder ein anderer Komplex zwischen dem Natriumphenolat (1) und Kohlendioxid ist nicht sicher. Die nächsten Schritte verlaufen vermutlich entsprechend einer elektrophilen aromatischen Substitution (Ar-SE-Mechanismus) mit Kohlendioxid als Elektrophil. Die hohe ortho-Regioselektivität der Reaktion legt den Schluss nahe, dass der cyclische Chelatkomplex 3 durchlaufen wird. Die Wechselwirkungen zwischen dem Natrium-Ion, dem Phenolat-Sauerstoffatom und einem Kohlendioxid-Sauerstoffatom würden auf diese Weise den neuen Substituenten direkt in die ortho-Position zur phenolischen Hydroxy-Gruppe (bzw. dem Phenolat-Sauerstoffatom) dirigieren. Dabei scheint das Natrium-Ion gerade die passende Größe zur Ausbildung des cyclischen Chelatkomplexes 3 aufzuweisen. Verwendet man nämlich das größere Kalium-Ion (also Kaliumphenolat), so wird der neue Substituent bevorzugt in der para-Position eingeführt. Dieses würde man bei einer normalen elektrophilen aromatischen Substitution eines monosubstituierten Aromaten, der einen Substituenten mit einem +M-Effekt (und +I-Effekt) trägt, auch durchaus erwarten.