坎尼扎罗反应

✍ dations ◷ 2025-06-07 18:03:07 #有机氧化还原反应,人名反应

坎尼扎罗反应(Cannizzaro反应),也译作康尼查罗反应、康尼扎罗反应、卡尼扎罗反应,是无α活泼氢的醛在强碱作用下发生分子间氧化还原反应,生成一分子羧酸和一分子醇的有机歧化反应。意大利化学家斯坦尼斯劳·坎尼扎罗通过用草木灰处理苯甲醛,得到了苯甲酸和苯甲醇,首先发现了这个反应,反应名称也由此得来。反应的综述参见:。

坎尼扎罗反应中常用的醛有芳香醛(如苯甲醛)和甲醛。对于有活泼氢的醛来说,碱会夺取活泼氢,从而发生羟醛反应,降低坎尼扎罗反应的收率。

分子内的坎尼扎罗反应也是可以发生的,有时产物羟基酸可以进一步失水环化生成内酯。

首先发生碱对羰基的亲核加成,四面体型中间体再与强碱作用,失去一个质子变为双负离子(坎尼扎罗中间体)。由于氧原子带有负电荷,具有供电性,使得邻位碳原子排斥电子的能力大大增强。两个负离子中间体都可与醛作用,碳上的氢带着一对电子以氢负离子的形式转移到醛的羰基碳上,形成一个醇盐负离子和一个羧酸根负离子。坎尼扎罗反应中的水可以参与反应,生成氢气,也证实了氢负转移的过程。

总之,该反应是一个动力学上的三级反应,对于醛是二级反应,而对于碱是一级反应:
rate = k2
在高浓度碱性环境下,第二个反应历程变成主要的,此时对碱成了二级反应:
rate = k2 + k'22

交叉坎尼扎罗反应是坎尼扎罗反应的一种类型:混合两个不同的不含α氢的醛,使其在碱性条件下发生交叉氧化还原反应,称为交叉坎尼扎罗反应。这样的反应常会产生多种产物,没有制备价值。但如果其中一个醛为甲醛,则其总是自身被氧化为甲酸(因为甲醛还原性最强),而另一个反应物被还原为醇,这样的反应有制备价值。例如,工业上制取季戊四醇就是用的这个方法。(下图)

反应机理: gif动画

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