坎尼乍若反應

坎尼乍若反應Cannizzaro反應),也譯作坎尼札洛反應

Cannizzaro反應
命名根據 斯坦尼斯勞·坎尼乍若
反應類型 有機氧化還原反應
標識
有機化學網站對應網頁 cannizzaro-reaction
RSC序號 RXNO:0000218

康尼扎羅反應卡尼扎羅反應,是無α活潑氫強鹼作用下發生分子間氧化還原反應,生成一分子羧酸和一分子有機歧化反應[1][2]意大利化學家斯坦尼斯勞·坎尼乍若通過用草木灰處理苯甲醛,得到了苯甲酸苯甲醇,首先發現了這個反應,反應名稱也由此得來。[3]

Cannizzaro反應
Cannizzaro反應
Cannizzaro反應
Cannizzaro反應

坎尼乍若反應中常用的醛有芳香醛(如苯甲醛)和甲醛。對於有活潑氫的醛來說,鹼會奪取活潑氫,從而發生羥醛反應,降低坎尼乍若反應的收率。

分子內的坎尼乍若反應也是可以發生的,有時產物羥基酸可以進一步失水環化生成內酯

反應機理

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Cannizzaro反應機理

首先發生鹼對羰基親核加成,四面體型中間體再與強鹼作用,失去一個質子變為雙負離子(坎尼乍若中間體)。由於氧原子帶有負電荷,具有供電性,使得鄰位碳原子排斥電子的能力大大增強。兩個負離子中間體都可與醛作用,碳上的氫帶着一對電子以氫負離子的形式轉移到醛的羰基碳上,形成一個醇鹽負離子和一個羧酸根負離子。坎尼乍若反應中的水可以參與反應,生成氫氣,也證實了氫負轉移的過程。

總之,該反應是一個動力學上的三級反應,對於醛是二級反應,而對於鹼是一級反應
rate = k[RCHO]2[OH-]
在高濃度鹼性環境下,第二個反應歷程變成主要的,此時對鹼成了二級反應:
rate = k[RCHO]2[OH-] + k'[RCHO]2[OH-]2

交叉坎尼乍若反應

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交叉坎尼乍若反應是坎尼乍若反應的一種類型:混合兩個不同的不含α氫的醛,使其在鹼性條件下發生交叉氧化還原反應,稱為交叉坎尼乍若反應。這樣的反應常會產生多種產物,沒有製備價值。但如果其中一個醛為甲醛,則其總是自身被氧化為甲酸(因為甲醛還原性最強),而另一個反應物被還原為醇,這樣的反應有製備價值。例如,工業上製取季戊四醇就是用的這個方法。(下圖)

 
交叉坎尼乍若反應

參見

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外部連結

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參考資料

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  1. ^ Cannizzaro, S. Ueber den der Benzoësäure entsprechenden Alkohol. Liebigs Annalen. 1853, 88: 129–130. doi:10.1002/jlac.18530880114. 
  2. ^ List, K.; Limpricht, H. Ueber das sogenannte Benzoëoxyd und einige andere gepaarte Verbindungen. Liebigs Annalen. 1854, 90: 190–210. doi:10.1002/jlac.18540900211. 
  3. ^ Geissman, T. A. "The Cannizzaro Reaction" Org. React. 1944, 2, 94. doi:10.1002/0471264180.or002.03(Review)