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以前的文章,我们讨论了醇醛反应这种反应发生在醛和碱反应的时候。碱在这里的作用是将醛的ɑ位置脱质子化,从而将其转化为亲核试剂,随后亲核试剂攻击另一个醛分子的亲电碳。以下是醛醇反应的机理:

现在,如果我们把一个碱加到一个没有ɑ个氢的醛上呢?例如苯甲醛或甲醛:

结果是,在这种情况下,醛被转化成一个醇和一个羧酸。

我们知道转换an醛变成醇是还原反应,而从醛和羧酸的反应是氧化反应的反应。所以,我们可以说一半的醛被氧化了一半被还原了。因此,综上所述坎尼扎罗反应碱催化吗歧化没有ɑ-氢的醛。

坎尼扎罗反应机理

为了理解卡尼扎罗反应,记住,从醛和酮的反应来看羰基碳亲电性很强并经历了一系列亲核加成反应。例如,醛和酮可以转化为水合物与水反应在酸性或碱性条件下。

因为我们今天的重点是坎尼扎罗反应,它是由强碱催化的,让我们回忆一下当醛溶解在水性碱介质中会发生什么。

第一步,- - - - - -OH攻击羰基碳,劈开π键,将一个电子对移到氧上。这形成了一个带负电荷的中间产物,在水的质子化作用下形成a偕的二醇

坎尼扎罗反应就像这个亲核加成一样开始,但是中间产物经历了分子间氢化物的转移

坎尼扎罗反应的所有步骤看起来都很正常,只有氢化物转移可能会提出的问题是为什么会发生这种情况

为了回答这个问题,让我们回忆一下锂离子中间体非常不稳定因为带负电荷的氧具有很强的给电子性。在四面体中间体中碳周围有太多的电子密度它必须失去一个基团来释放这种张力。所以,我们需要考虑碳上那些基团的离去能力。

哪一个,O2 -, R- - - - - -,和H- - - - - -你认为哪个离去基更好?

事实上它们都不是很好的离去基。事实上,在解决方案中发布它们都非常糟糕。然而,如果附近有一个亲电中心,氢化物可能不情愿地从碳上断裂,转移到这个中心。这个中心恰好是另一个苯甲醛分子的羰基碳。

不出所料,氢化物转移非常慢,因此速率确定步骤坎尼扎罗反应。

Crossed-Cannizzaro反应

当康尼扎罗反应是用两种不同的醛进行时,它被称为交叉康尼扎罗反应。

一个重要的坎尼扎罗交叉反应是甲醛使用它是因为它通常比其他醛对亲核试剂更有反应性。反应活性高的原因是它有一个更亲电的碳因为没有给电子的烷基而且亲核加成产生的四面体中间体没有空间受阻。

这就是为什么与丙酮不同,甲醛主要以水合物的形式存在于水溶液中:

那么,在坎尼扎罗反应中使用甲醛有什么好处呢?

如果它会被氢氧根离子攻击转化成不稳定的二离子中间体,那么它也会成为氢氧根离子的主要供体。所以,它会把另一个醛还原成醇,结果会被氧化成甲酸。

这种方法可以用来增加酒精的产量,通常是50%:50%与酸。

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