karboksylaattiioneita

Karboksylaatioita ovat kemiallisia reaktioita, joissa hiilidioksidi CO2 lisätään yhdisteeseen muodostaen karboksylaattiryhmän (-CO2H) tai sen johdannaisen. Näitä reaktioita käytetään sekä perinteisessä orgaanisessa synteesissä että kestävän kemian kontekstissa CO2:n hyödyntämiseksi.

Useita karboksylaatioreittejä tunnetaan. Yleisimpiä ovat: 1) suora karboksylaatio, jossa CO2 lisätään nukleofiliin tai carbanionin kautta; 2) katalysoidut karboksylaatioreaktiot alkeneihin tai alkyneihin CO2:n kanssa, joita tukevat siirtokatalyysillä toimivat metallit (esim. Ni, Pd, Cu) ja asianmukaiset ligandid; 3) karboksylaatio Grignard- tai organolithium-reagenteilla CO2:n kanssa, jolloin syntyy karboksylihappoja, jotka voidaan muuntaa karboksylaateiksi esteröimällä tai muilla käsittelyillä. Biologisessa kontekstissa karboksylaatio esiintyy entsymaattisissa prosesseissa, joissa CO2 sitoutuu biokemiallisesti.

Sovellukset ja haasteet: karboksylaatioita käytetään laajasti uusien karboksylaattihappojen ja niiden derivaattojen valmistuksessa, sekä monien lääkkeiden ja polymeerien synteesissä. CO2:n aktiivinen hyödyntäminen pyrkii pienentämään riippuvuutta fossiilisista lähteistä ja vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä, mutta reaktioiden valikoivuus, painevaatimukset ja korkeat energiankulutukset sekä katalyyttisen järjestelmän kehittäminen ovat edelleen haasteita.