Gibbs-Wohl-Naphthalin-Oxidation
Die Gibbs-Wohl-Naphthalin-Oxidation ist eine Namensreaktion aus dem Bereich der Organischen Chemie, die 1918 erstmals durch die amerikanischen Chemiker H. D. Gibbs (1872–1934) und C. Conover publiziert wurde.[1][2] Mit Hilfe dieser Oxidation lässt sich aus Naphthalin Phthalsäureanhydrid synthetisieren.
Geschichte
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Gibbs und Conover wurden bei der Erforschung des Syntheseverfahrens im 2. Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts durch die amerikanische Regierung unterstützt.[3] Phthalsäureanhydrid war ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Herstellung von Farbstoffen (bspw. Indigo) und Arzneimitteln.[4] Die US-Regierung war daran interessiert, eine neue Synthesemöglichkeit für Phthalsäureanhydrid zu erforschen. Der damals gängige Prozess (Oxidation von Naphthalin mit Schwefelsäure in Gegenwart von Quecksilber) war aufwendig und kostspielig.[3] Die USA importierten zu Beginn des 20. Jahrhunderts ihren kompletten Bedarf an Phthalsäureanhydrid aus Deutschland.
Übersicht
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Naphthalin wird mittels Oxidation zu Phthalsäureanhydrid umgesetzt:
Als Oxidationsmittel werden unter anderem Vanadium(V)-oxid und Sauerstoff eingesetzt.
Reaktionsmechanismus
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ein Vorschlag für den Reaktionsmechanismus:[5]
Naphthalin (1) wird durch Zugabe von Vanadium(V)-oxid und anschließender Oxidation (z. B. mit Kaliumpermanganat) zu (Z)-2-(2-Carboxyvinyl)-benzoesäure (2) umgesetzt. Dabei wird Vanadium(III)-oxid gebildet, das mit Sauerstoff wieder zu Vanadium(V)-oxid oxidiert werden kann. Das Vanadium(V)-oxid oxidiert die (Z)-2-(2-Carboxyvinyl)-benzoesäure (2) zu 2-Carboxybenzaldehyd (3). Nach einer weiteren Oxidation mit Sauerstoff entsteht das Phthalsäureanhydrid (4).[5]
Praktische Bedeutung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Gibbs-Wohl-Naphthalin-Oxidation beschreibt das führende Industrieverfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid.[6]
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ H. D. Gibbs, C. Conover: Patent US 1,283,117, angemeldet 17. Februar 1917.
- ↑ H. D. Gibbs, C. Conover: Patent US 1,284,888, angemeldet 12. Mai 1917.
- ↑ a b C. R. Downs: Oxidation of Aromatic Hydrocarbons. In: Industrial & Engineering Chemistry. Band 32, Nr. 10, Oktober 1940, S. 1294–1298, doi:10.1021/ie50370a004.
- ↑ H. D. Gibbs: Phthalic Anhydride. I—Introduction. In: Journal of Industrial & Engineering Chemistry. Band 11, Nr. 11, November 1919, S. 1031–1032, doi:10.1021/ie50119a010.
- ↑ a b Z. Wang (Hrsg.): Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, 3 Volume Set. John Wiley & Sons, Hoboken, NJ 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1228.
- ↑ Z. Wang (Hrsg.): Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, 3 Volume Set. John Wiley & Sons, Hoboken, NJ 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1229.