Dekarboxilezés
A dekarboxilezés kémiai reakció, amelyben egy karboxilcsoportot szén-dioxid (CO2) kilépése mellett elbontunk. A folyamat karbonsavakra jellemző, azok szénláncából egy szénatom kilép ilyenkor. Leggyakrabban a karbonsavakat nátrium-hidroxiddal vagy NaOH-CaO-keverékkel hevítik. Magas hőmérsékleten ezek képesek elvonni a szén-dioxidot a karboxilcsoportokból. A dekarboxilezés ellentétes folyamata, az ún. karboxilezés a fotoszintézis első lépése, melyben CO2 épül be egy molekulába. A dekarboxilezést katalizáló enzimeket dekarboxilázoknak nevezzük.

A szerves kémiában 
A dekarboxilezés szó szerinti értelemben a COOH (karboxilcsoport) elvételét ill. protonnal (H+) való helyettesítését jelenti. A szó a reagens állapotára és a termékre vonatkozik. A dekarboxilezés egyike a legősibb kémiai reakcióknak, gyakran pirolízist von maga után, és az illékony anyagok elszállnak a reakciótérből. A folyamat lejátszódásához hőközlés is szükséges, mivel alacsony hőmérsékleten kedvezőtlenebb a reakció. A hatásfokot (kitermelési százalékot) is nagyban befolyásolják a körülmények. A dekarboxilezés a homologizációval ellentétesnek tekinthető. Fémek, főleg a réz vegyületei általában szükségesek. Az ilyen reakciók fém-karboxilát komplexeken keresztül mennek végbe.

Az aril-karboxilátok dekarboxilezésekor a megfelelő aril anion keletkezik, ami pedig keresztkötési reakciókon mehet keresztül.

Az alkil-karbonsavak dekarboxilezése nem mindig egyszerű. Ez alól kivételek a β-ketosavak, az α,β-telítetlen savak, az α-fenil-, α-nitro-, és az α-cianosavak. Ezek a reakciók az ikerionos tautomerek képződésének köszönhetően felgyorsulnak, mivel azok karbonilcsoportja protonált, karboxilcsoportja pedig deprotonált. A zsírsavak jellemzően nagyon nehezen dekarboxilezhetők. Egy sav reakciókészsége a dekarboxilezésre a mechanizmus során keletkező karbanion stabilitásától függ. Sok reakció az organikus kémia kezdeti tudósainak nevét viseli. A Barton-dekarboxilezés, Kolbe-elektrolízis, Kochi-reakció és a Hunsdiecker-reakció radikális folyamatok. A Krapcso-dekarboxilezés egy hasonló, de észterrel végzett reakció. A ketonos dekarboxilezéssel karbonsavakat alakítanak ketonokká.

Protodekarboxilezés 
Protodekarboxilezés alatt azt a folyamatot értjük, amiben egy karbonsavból CO2 elvonásával a megfelelő szénhidrogén keletkezik. Ez fogalmilag ugyanazt jelenti, mint maga a dekarboxilezés, azt leszámítva, hogy ebben az esetben feltétlenül szükséges a csoport protonnal való pótlása. Ez a reakció megy végbe a malonsavészter-szintézis és a Knoevenagel-kondenzáció esetén.

Példák dekarboxilezésre

Szerves kémiában 
Ha karbonsavakat nátrium-hidroxiddal (vagy NaOH-CaO-keverrékkel) hevítünk, a karboxilcsoportjuk kiszakad, és új vegyületek keletkeznek:

Hangyasav → Hidrogén
Ecetsav → Metán
Propionsav → Etán
Benzoesav → Benzol
Szalicilsav → Fenol
Karbamidsav → Ammónia
Glicin → Metil-amin
Citromsav → Izopropanol

Biokémiában 
Szerves karbonsavak a szervezetbe kerülve a dekaboxiláz enzimek hatására alakulnak át:

Triptofán → Triptamin
Fenil-alanin → Feniletilamin
Tirozin → Tiramin
Levodopa → Dopamin
Hisztidin → Hisztamin
5-hidroxitriptofán → Szerotonin
Szerin → Etanolamin

Esettanulmányok 
Hevítésre a Δ9-tetrahidrokannabinolsav átalakul Δ9-tetrahidrokannabinollá, egy pszichoaktív droggá.
Ha italokat hosszú ideig tárolunk, egy C-vitamin által katalizált folyamatban a nátrium-benzoát (tartósítószer) nagyon kis mennyiségben benzollá alakul.
Egyes tanulmányok szerint az aminosavak dekarboxileződése katalitikus mennyiségű ciklohexenonnal felgyorsítható, bár a hozzáadott katalizátorok hatására nem kívánt melléktermékek is keletkezhetnek.

Fordítás

Források 

Szerves reakciók
A dekarboxilezés kémiai reakció , amelyben egy karboxilcsoportot szén-dioxid ( CO2 ) kilépése mellett elbontunk . A folyamat karbonsavakra jellemző , azok szénláncából egy szénatom kilép ilyenkor . Leggyakrabban a karbonsavakat nátrium-hidroxiddal vagy NaOH-CaO-keverékkel hevítik . Magas hőmérsékleten ezek képesek elvonni a szén-dioxidot a karboxilcsoportokból . A dekarboxilezés ellentétes folyamata , az ún. karboxilezés a fotoszintézis első lépése , melyben CO2 épül be egy molekulába . A dekarboxilezést katalizáló enzimeket dekarboxilázoknak nevezzük . A szerves kémiában A dekarboxilezés szó szerinti értelemben a COOH ( karboxilcsoport ) elvételét ill . protonnal ( H+ ) való helyettesítését jelenti . A szó a reagens állapotára és a termékre vonatkozik . A dekarboxilezés egyike a legősibb kémiai reakcióknak , gyakran pirolízist von maga után , és az illékony anyagok elszállnak a reakciótérből . A folyamat lejátszódásához hőközlés is szükséges , mivel alacsony hőmérsékleten kedvezőtlenebb a reakció . A hatásfokot ( kitermelési százalékot ) is nagyban befolyásolják a körülmények . A dekarboxilezés a homologizációval ellentétesnek tekinthető . Fémek , főleg a réz vegyületei általában szükségesek . Az ilyen reakciók fém-karboxilát komplexeken keresztül mennek végbe . Az aril-karboxilátok dekarboxilezésekor a megfelelő aril anion keletkezik , ami pedig keresztkötési reakciókon mehet keresztül . Az alkil-karbonsavak dekarboxilezése nem mindig egyszerű . Ez alól kivételek a β-ketosavak , az α,β-telítetlen savak , az α-fenil- , α-nitro- , és az α-cianosavak . Ezek a reakciók az ikerionos tautomerek képződésének köszönhetően felgyorsulnak , mivel azok karbonilcsoportja protonált , karboxilcsoportja pedig deprotonált . A zsírsavak jellemzően nagyon nehezen dekarboxilezhetők . Egy sav reakciókészsége a dekarboxilezésre a mechanizmus során keletkező karbanion stabilitásától függ . Sok reakció az organikus kémia kezdeti tudósainak nevét viseli . A Barton-dekarboxilezés , Kolbe-elektrolízis , Kochi-reakció és a Hunsdiecker-reakció radikális folyamatok . A Krapcso-dekarboxilezés egy hasonló , de észterrel végzett reakció . A ketonos dekarboxilezéssel karbonsavakat alakítanak ketonokká . Protodekarboxilezés Protodekarboxilezés alatt azt a folyamatot értjük , amiben egy karbonsavból CO2 elvonásával a megfelelő szénhidrogén keletkezik . Ez fogalmilag ugyanazt jelenti , mint maga a dekarboxilezés , azt leszámítva , hogy ebben az esetben feltétlenül szükséges a csoport protonnal való pótlása . Ez a reakció megy végbe a malonsavészter-szintézis és a Knoevenagel-kondenzáció esetén . Példák dekarboxilezésre Szerves kémiában Ha karbonsavakat nátrium-hidroxiddal ( vagy NaOH-CaO-keverrékkel ) hevítünk , a karboxilcsoportjuk kiszakad , és új vegyületek keletkeznek : Hangyasav → Hidrogén Ecetsav → Metán Propionsav → Etán Benzoesav → Benzol Szalicilsav → Fenol Karbamidsav → Ammónia Glicin → Metil-amin Citromsav → Izopropanol Biokémiában Szerves karbonsavak a szervezetbe kerülve a dekaboxiláz enzimek hatására alakulnak át : Triptofán → Triptamin Fenil-alanin → Feniletilamin Tirozin → Tiramin Levodopa → Dopamin Hisztidin → Hisztamin 5-hidroxitriptofán → Szerotonin Szerin → Etanolamin Esettanulmányok Hevítésre a Δ9-tetrahidrokannabinolsav átalakul Δ9-tetrahidrokannabinollá , egy pszichoaktív droggá . Ha italokat hosszú ideig tárolunk , egy C-vitamin által katalizált folyamatban a nátrium-benzoát ( tartósítószer ) nagyon kis mennyiségben benzollá alakul . Egyes tanulmányok szerint az aminosavak dekarboxileződése katalitikus mennyiségű ciklohexenonnal felgyorsítható , bár a hozzáadott katalizátorok hatására nem kívánt melléktermékek is keletkezhetnek . Fordítás Források Szerves reakciók