Cannizzaro -Reaktionseigenschaften, Mechanismen, Beispiele

Der Cannizzaro -Reaktion Es ist die Selbstversorgungsreduktion, die von nicht-inversätigen Aldehyden in einer stark grundlegenden Umgebung erlitten wird. Es kann gesagt werden, dass es die alternative Reaktion auf aldolische Kondensation ist und normalerweise unerwünscht ist, wenn es um die organische Synthese geht, an der der Formaldehyd teilnimmt.

Diese Reaktion wurde vom italienischen Chemiker Stanislao Cannizzaro entdeckt, der 1853 mit Potassa, K, gemischt wurde₂CO₃, Benzylalkohol und Kaliumbenzoat erhalten. Dann wurde die gleiche Reaktion wiederholt, aber noch mehr grundlegende Substanzen wie Natrium- und Kaliumhydroxide verwendet.

Gleichung und Mechanismus für die Cannizzaro -Reaktion von Benzaldehyd. Quelle: Krishnavedala / Public Domain

Das überlegene Bild zeigt die Cannizzaro -Reaktion für Benzaldehyd, die einfachste aller aromatischen Aldehyde. Zwei Benzaldehydmoleküle in einer stark grundlegenden Umgebung überproportional, um eine Mischung aus Benzoat- und Benzylalkoholionen zu verursachen. Das heißt, die Reaktion führt zu einer Mischung aus Carboxylsäuresalz und einem primären Alkohol.

Im Prinzip beträgt die Reaktionsausbeute daher 50%, da die Hälfte aus einem Salz besteht und die andere Hälfte Alkohol entspricht. Diese 100% -Skala -Ausbeute, wenn es um eine Kreuzzug -Cannizzaro -Reaktion geht; Dies ist derjenige, der zwischen zwei verschiedenen Aldehyden auftritt.

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Eigenschaften und Bedingungen

Abwesenheit von Alfas -Hydrogenen

Damit die Cannizzaro -Reaktion möglich ist, muss der fragliche Aldehyd Alpha -Wasserstoff fehlen. Dies bedeutet, dass das Kohlenstoffatom neben der Carbonylgruppe keinen Zusammenhang mit einem Wasserstoffatom haben sollte: R₃C-C = O.

Bei Benzaldehyd wird bei Beobachtung der C-Christ.

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Basizität

Die Cannizzaro -Reaktion findet in stark grundlegenden Medien statt, die im Allgemeinen durch Natrium- und Kaliumhydroxide in wässrigen oder alkoholischen Lösungen bereitgestellt werden.

Temperatur

Die Cannizzaro -Reaktion für den Formaldehyd findet bei Raumtemperatur statt. Für alle anderen Aldehyde ist es jedoch erforderlich, das Reaktionsgemisch zu heizen. Somit kann die Temperatur je nach Lösung und Aldehyd zwischen 50 und 70 ° C liegen.

Autoxidationspflicht

Der Aldehyd in der Cannizzaro -Reaktion erleidet eine Selbstverhinderung. Dies bedeutet, dass sich ein Aldehydmolekül selbst oxidiert und gleichzeitig ein anderes Nachbarmolekül reduziert. Das Ergebnis besteht.

Mechanismen

Allgemeiner Mechanismus für die Cannizzaro -Reaktion. Quelle: Roshan220195 bei English Wikipedia / Public Domain

Im ersten Bild für die Cannizzaro -Reaktion von Benzaldehyd zeigte sich sein Mechanismus. In diesem Abschnitt werden die beiden wesentlichen Schritte dieses Mechanismus erläutert, die auf einer Reaktion für alle Aldehyde im Allgemeinen basieren (überlegenes Bild).

Schritt 1

Oh Ionen^- Aus der grundlegenden Umgebung führen sie einen nucleophilen Angriff auf ein Aldehydmolekül aus. Dabei wird ein tetraedrischer Vermittler (rechts in der ersten Reihe) gebildet. Dieser erste Schritt ist reversibel, sodass der Vermittler die ersten Reagenzien wieder beseitigen kann.

Schritt 2

Der zweite Schritt des Mechanismus beinhaltet die sogenannte Autoxidationspflicht. Im Vermittler von Schritt 1 wird die Verbindung c = o auf Kosten der Migration eines Hydrid -Ions gebildet, h^-, Zu einem anderen Aldehydmolekül. So oxidiert das erste Molekül oxidiert, während der zweite dieses h gewinnt^-, Das heißt, es wird reduziert.

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Hier haben wir bereits Carbonsäure und ein Alcoxid (rechte zweite Reihe). Unter ihnen ein Ionenaustausch hshes⁺, Carboxylsäure und Alkohol.

So haben wir am Ende ein Carboxylatanion, das mit den Basiskationen interagiert, um ein Carboxsäuresalz zu bilden. Und wir haben auch einen primären Alkohol.

Kreuzzug

Bisher wurde von einer Cannizzaro -Reaktion zwischen zwei Molekülen desselben Aldehyds gesprochen. Diese Reaktion kann auch zwischen zwei verschiedenen Aldehydemolekülen passieren; Vor allem, wenn einer von ihnen aus dem Formaldehyd besteht. Wir sprechen also von einer Reaktion von Cruzada Cannizzaro, deren allgemeine chemische Gleichung die von unten ist:

Archo + Hcho → Bogen₂OH + HCOO^-N / A⁺

Die Cruzada Cannizzaro -Reaktion besteht zwischen einem aromatischen Aldehyd, Bogen, Bogen.

Unten finden Sie ein Beispiel für die Reaktion von Cruzada Cruzada del Anisaldehyd:

Gleichung zur Reaktion von Cruzada Cruzada del Anisaldehyd. Quelle: Gabriel Bolívar über Chemsketch.

Beachten Sie, dass das umformende Ion immer gebildet wird, da es aus Formonsäure, HCOOH, der schwächsten Säure und daher derjenige, die überwiegend vorkommt. Diese Reaktion stellt einen synthetischen Weg dar, um aromatische Alkohole von aromatischen Aldehyden zu synthetisieren, ohne dass Reduktionsmittel verwendet werden müssen.

Beispiele

Als nächstes und schließlich werden einige Beispiele der Cannizzaro -Reaktion gezeigt.

Beispiel 1

Chemische Gleichung zur Cannizzaro -Reaktion des Formaldehyds. Quelle: Gabriel Bolívar über Chemsketch.

Zwei Formaldehydmoleküle überproportional selbst zur Herstellung von Forming und Methanolion. Diese Reaktion tritt bei Raumtemperatur auf.

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Beispiel 2

Gleichung für die Cannizzaro-Reaktion des M-Clorobenzaldehyds. Quelle: Gabriel Bolívar über Chemsketch.

In dieser Reaktion zwei Moleküle von M-Chlobenzaldehyd sind in einer Mischung aus unverhältnis M-Chlobenzoat, Carboxylsäuresalz und Alkohol M-Chlobenzol, primärer Alkohol.

Es wird erwartet, dass diese Reaktion mehr Temperatur erfordert und etwas länger dauert, da sie größere Moleküle sind als die des Formaldehyds.

Beispiel 3

Gleichung für die Cannizzaro-Reaktion von 3,4-Dimetoxibenzaldehyd. Quelle: Gabriel Bolívar über Chemsketch.

Ein 3,4-Dimetoxibenzaldehyd. Beachten Sie, dass diese Reaktion eine Temperatur von 65 ° C benötigt. Denken Sie daran, dass im Fall von Cruzada Cannizzaro -Reaktion mit Formaldehyd immer aromatischer Alkohol gebildet wird.

Beispiel 4

Gleichung für die Cannizzaro-Reaktion des P-Nitrobenzaldehydes. Quelle: Gabriel Bolívar über Chemsketch.

Zwei Moleküle von P-Nitrobenzaldehyd sind unverhältnismäßig, um eine Mischung aus Alkohol zu stammen P-Nitrobenz und Salz P-Natriumnitrobenzoat. Auch diese Reaktion stellt einen synthetischen Weg dar, um den aromatischen primären Alkohol zu erhalten.

Das erste Beispiel, das von Benzaldehyd, ist das bekannteste in den Lehrlabors der organischen Chemie, da es verwendet wird, um das Konzept der Reaktion von Cannizzaro auf die Studenten einzuführen.

Es ist jedoch zu erkennen, dass mögliche Beispiele unzähliger sein können, wenn ein aromatischer Aldehyd berücksichtigt wird. Oder irgendein anderer Aldehyd ohne Hydrogene -Alfas.

Verweise

1. Morrison, r. T. und Boyd, r, n. (1987). Organische Chemie. 5^ta Auflage. Editorial Addison-Wesley Interamerikaner.
2. Carey f. (2008). Organische Chemie. (Sechste Ausgabe). Mc Graw Hill.
3. Graham Solomons t.W., Craig b. Braten. (2011). Organische Chemie. (10^thAuflage.). Wiley Plus.
4. Wikipedia. (2020). Canizzaro Reaktion. Abgerufen von: in.Wikipedia.Org
5. Laura Foist. (2020). Canizzaro Reaktion: Mechanismus & Beispiel. Lernen. Erholt von: Studium.com
6. Elsevier b.V. (2020). Canizzaro Reaktion. Scientedirect. Abgerufen von: Scientedirect.com
7. Helmestine, Anne Marie, ph.D. (11. Februar 2020). Cannizzaro -Reaktion in der organischen Chemie. Erholt von: thoughtco.com