坎尼扎羅反應

坎尼扎羅反應

坎尼扎羅反應,不含α-氫原子的脂肪醛、芳醛或雜環醛類在濃鹼作用下醛分子自身同時發生氧化與還原反應,生成相應的羧酸(在鹼溶液中生成羧酸鹽)和醇的有機歧化反應。該反應最早由義大利化學家斯塔尼斯奧拉·坎尼扎羅於1853年在用草木灰處理苯甲醛時發現,由此而稱坎尼扎羅反應。

基本信息

簡介

坎尼扎羅反應坎尼扎羅反應
坎尼扎羅反應(Cannizzaro反應)也譯作康尼查羅反應、康尼扎羅反應、卡尼扎羅反應。
義大利化學家斯塔尼斯奧拉.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。
是無α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。
坎尼扎羅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。
分子內的坎尼扎羅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

坎尼扎羅反應坎尼扎羅反應
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(坎尼扎羅中間體)。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。坎尼扎羅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。

類型

交叉坎尼扎羅反應

交叉坎尼扎羅反應是坎尼扎羅反應的一種類型。混合兩個不同的不含α氫的醛,如甲醛苯甲醛,使其在鹼性條件下發生交叉氧化還原反應,稱為交叉坎尼扎羅反應。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。

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