有機人名反應——Cannizzaro反應(Cannizzaro Reaction)

2020-08-28 KingDraw

Cannizzaro反應(Cannizzaro Reaction)

反應機理連結:http://chem.kingdraw.cn/Shortlink?id=20200411170321

Cannizzaro反應,也譯作坎尼扎羅反應、康尼扎羅反應、卡尼扎羅反應,是無α活潑氫的醛在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醇的有機歧化反應。

義大利化學家斯坦尼斯勞·坎尼扎羅通過用草木灰處理苯甲醛,得到了苯甲酸和苯甲醇,首先發現了這個反應,反應名稱也由此得來。

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,降低坎尼扎羅反應的收率。分子內的Cannizzaro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。


Cannizzaro反應機理:

首先發生鹼對羰基的親核加成,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(Cannizzaro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,碳上的氫帶著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。Cannizzaro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。

混合兩個不同的不含α氫的醛,如甲醛和苯甲醛,使其在鹼性條件下發生交叉氧化還原反應,稱為交叉Cannizzaro反應。由於甲醛在醛類中的還原性最強,因此總是自身被氧化為甲酸,而另一個反應物被還原為醇。工業上製取季戊四醇就是用的這個方法。

現在各種氧化劑和還原劑都可以高產率地實現此反應的轉化,因此除了上面提到的α-酮醛的Cannizzaro反應,在其他方面的應用很少。

但在鹼性條件下醛進行的反應中,Cannizzaro反應應該作為可能產生副產物的重要考慮因素。

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