Cannizzarova reakce

Technology

12 hours ago

Author

Cannizzarovu reakci lze definovat jako organickou reakci, při které se aldehydy s jedním nechráněným vodíkem přeměňují na primární alkoholy. Tato reakce byla pojmenována po italském chemikovi Stanislu Cannizzarovovi, který ji popsal v roce 1853. Mechanismus Cannizzarovy reakce zahrnuje štěpení aldehydu na karboxylovou kyselinu a alkohol, přičemž alkohol je produktem zpětné redukce karboxylové kyseliny. Toto štěpení je způsobeno přítomností silné báze, jako je hydroxid draselný, který reaguje s aldehydem za vzniku alkoholátového aniontu a oxokomplexu draslíku. Poté dochází k přechodu alkoholátového aniontu na karboxylátovou aniontovou formu, a následně se regeneruje alkohol a alkoholátový aniont. Cannizzarova reakce je poměrně jednoduchá a využívá se především při redukci aldehydů bez dostatečné ochrany nebo při výrobě primárních alkoholů. Tato reakce má široké uplatnění v organické syntéze a chemickém průmyslu.

Cannizzarova reakce, pojmenovaná po svém objeviteli, kterým byl Stanislao Cannizzaro, je chemická reakce typická pro některé aldehydy. Jedná se o příklad disproporcionace, při které se jedna molekula aldehydu redukuje na primární alkohol, zatímco druhá se oxiduje na karboxylovou kyselinu. Cannizzarově reakci mohou podléhat pouze takové aldehydy, které nemohou existovat v enol-formě, protože nemají α-vodík. Takovým aldehydem může být například benzaldehyd. Reakce je katalyzována zásaditým prostředím.

Poprvé byla tato reakce provedena roku 1853, kdy Cannizzaro nechal reagovat benzaldehyd s uhličitanem draselným. Mezi produkty reakce byl právě benzylalkohol a benzoát draselný. +more Obvykle se reakce provádí s hydroxidem draselným nebo hydroxidem sodným za vzniku sodné nebo draselné soli kyseliny benzoové.

: 2 C6H5CHO + KOH → C6H5CH2OH + C6H5COOK

Reakce je redoxní děj, při kterém dochází k přenosu hydridového aniontu z jedné molekuly substrátu na druhou; jeden aldehyd je oxidován za vzniku kyseliny a druhý redukován za vzniku alkoholu.

Mechanismus

Reakce zahrnuje nukleofilní acylovou substituci na aldehydu, přičemž odstupující skupina současně atakuje druhý aldehyd ve druhém kroku reakce. Nejprve hydroxidový anion napadá karbonylovou skupinu. +more Vzniká nestabilní tetraedrický intermediát, který se poté zhroutí, přičemž znovu vzniká karbonyl, ale odstupující skupinou je hydridový anion, který napadá druhou molekulu aldehydu. V posledním kroku reakce si vzniklý alkoholátový anion vymění proton s vodou přítomnou v roztoku za vzniku alkoholu a hydroxidového aniontu. Animace mechanismu cannizzaro reakce střed.