13.16 : Verlust der Carboxygruppe als CO_2: Decarboxylierung von β-Ketosäuren

Carbonsäuren durchlaufen beim Erhitzen eine Decarboxylierungsreaktion unter Freisetzung von Kohlendioxidgas. Monocarbonsäuren lassen sich nicht leicht decarboxylieren. Ein Silbersalz einer Carbonsäure reagiert jedoch mit Brom oder Jod bei hoher Temperatur unter Freisetzung von Kohlendioxid und bildet ein Halogenid mit einem Kohlenstoff weniger. Diese Reaktion wird Hunsdiecker-Reaktion genannt.

Im Gegensatz zu Monocarbonsäuren decarboxylieren ꞵ-Ketosäuren, die eine Ketogruppe in β-Position zur Carboxylgruppe tragen, in einem sauren Medium leicht zu einem Keton und setzen Kohlendioxidgas frei.

Die Decarboxylierungsreaktion ist bei der Oxidation von Nahrungsmittelmaterialien im Tricarbonsäurezyklus (TCA) biologisch relevant. In diesem Zyklus entsteht als Zwischenprodukt Oxalbernsteinsäure, die drei Carboxylgruppen und eine Carbonylgruppe trägt. Da sich die Carbonylgruppe jedoch in der ꞵ-Position zu nur einer Carboxylgruppe befindet, wird nur eine der drei Carboxylgruppen decarboxyliert, um unter Abgabe von CO_2 α-Ketoglutarsäure zu erzeugen.