Ciri -ciri Reaksi Cannizzaro, Mekanisme, Contoh

The Reaksi Cannizzaro Ia adalah pengurangan-pengurangan diri yang dialami oleh aldehida yang tidak dapat dipertikaikan dalam persekitaran yang sangat asas. Ia boleh dikatakan bahawa ia adalah tindak balas alternatif terhadap pemeluwapan aldolic, dan biasanya tidak diingini ketika datang ke sintesis organik di mana formaldehid mengambil bahagian.

Reaksi ini ditemui oleh ahli kimia Itali Stanislao Cannizzaro, yang pada tahun 1853 bercampur benzaldehyde dengan Potassa, K₂Co₃, Mendapatkan benzil alkohol dan kalium benzoat. Kemudian tindak balas yang sama diulang, tetapi menggunakan bahan yang lebih asas, seperti natrium dan kalium hidroksida.

Persamaan dan Mekanisme untuk Reaksi Cannizzaro Benzaldehyde. Sumber: Krishnavedala / Domain Awam

Imej unggul menunjukkan reaksi cannizzaro untuk benzaldehyde, yang paling mudah dari semua aldehid aromatik. Dua molekul benzaldehid yang tidak seimbang, dalam persekitaran yang sangat asas, untuk menyebabkan campuran ion benzoat dan benzil. Iaitu, tindak balas menghasilkan campuran garam asid karboksilik dan alkohol utama.

Oleh itu, pada dasarnya hasil tindak balas adalah 50%, kerana separuh terdiri daripada satu garam, dan separuh lagi sesuai dengan alkohol. Walau bagaimanapun, hasil skala 100% ini berlaku kepada reaksi Cannizzaro perang salib; Ini, yang berlaku di antara dua aldehida yang berbeza.

[TOC]

Ciri dan syarat

Ketiadaan hidrogen Alfas

Supaya reaksi cannizzaro mungkin aldehida yang berkenaan mesti kekurangan hidrogen alfa. Ini bermakna bahawa atom karbon bersebelahan dengan kumpulan karbonil tidak boleh mempunyai hubungan dengan atom hidrogen: r₃C-C = O.

Dalam kes benzaldehid, jika ikatan c-kristus diperhatikan, jumlah ketiadaan hidrogen asid asid ini akan diperhatikan.

Boleh melayani anda: Bahan elastik

Asas

Reaksi Cannizzaro berlaku dalam media yang sangat asas, yang umumnya disediakan oleh natrium dan kalium hidroksida dalam penyelesaian berair atau beralkohol.

Suhu

Reaksi Cannizzaro untuk formaldehid berlaku pada suhu bilik. Walau bagaimanapun, untuk semua aldehid lain, perlu memanaskan campuran tindak balas. Oleh itu, suhu boleh berkisar antara 50-70 ° C, bergantung kepada larutan dan aldehid.

Pengurangan autoksidasi

Aldehid dalam reaksi cannizzaro menderita pengurangan diri sendiri. Ini bermakna molekul aldehid mengoksidakan sendiri sambil mengurangkan molekul jiran lain. Hasilnya adalah bahawa aldehid yang tidak seimbang itu sendiri menyebabkan garam asid karboksilik (teroksida) dan alkohol utama (dikurangkan) (dikurangkan).

Mekanisme

Mekanisme Umum untuk Reaksi Cannizzaro. Sumber: Roshan220195 di Bahasa Inggeris Wikipedia / Domain Awam

Dalam imej pertama untuk reaksi Cannizzaro benzaldehyde, mekanismenya menunjukkan. Bahagian ini akan menerangkan dua langkah penting mekanisme ini berdasarkan tindak balas untuk semua aldehid secara umum (imej unggul).

Langkah 1

Oh ion^- Dari persekitaran asas mereka melakukan serangan nukleofilik pada molekul aldehid. Dengan berbuat demikian, perantara tetrahedral (kanan baris pertama) dibentuk. Langkah pertama ini boleh diterbalikkan, jadi perantara dapat menghilangkan reagen awal lagi.

Langkah 2

Langkah kedua mekanisme melibatkan pengurangan autoksidasi yang dipanggil. Dalam perantara langkah 1 pautan c = o dibentuk pada kos penghijrahan ion hidrida, h^-, Ke molekul aldehida yang lain. Oleh itu, molekul pertama mengoksidakan, sementara yang kedua menang ini h^-, iaitu, ia dikurangkan.

Boleh melayani anda: Undang -undang pelbagai perkadaran

Di sini kita sudah mempunyai asid karboksilik dan alcoxide (baris kedua kanan). Di antaranya pertukaran ion hshes⁺, Asid karboksilik dan alkohol.

Oleh itu, kita mempunyai anion karboksilat pada akhirnya, yang berinteraksi dengan kation asas untuk membentuk garam asid karboksilik. Dan kami juga mempunyai alkohol utama.

Perang Salib

Setakat ini terdapat perbincangan mengenai reaksi cannizzaro antara dua molekul aldehida yang sama. Reaksi ini juga boleh lulus di antara dua molekul aldehid yang berbeza; Terutama jika salah seorang daripada mereka terdiri daripada formaldehida. Oleh itu, kita bercakap tentang reaksi Cruzada Cannizzaro, yang persamaan kimia umumnya adalah di bawah:

Archo + HCHO → Arch₂OH + HCOO^-Na⁺

Reaksi Cruzada Cannizzaro adalah antara aldehid aromatik, gerbang.

Berikut adalah contoh untuk reaksi Cruzada Cruzada del Anisaldehyde:

Persamaan untuk reaksi Cruzada Cruzada del Anisaldehyde. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Perhatikan bahawa ion pembentukan akan sentiasa dibentuk, kerana ia berasal dari asid formik, HCOOH, asid paling lemah dan, oleh itu, yang berlaku terutamanya. Reaksi ini mewakili laluan sintetik untuk mensintesis alkohol aromatik dari aldehid aromatik tanpa perlu menggunakan ejen pengurangan.

Contoh

Seterusnya dan akhirnya beberapa contoh reaksi Cannizzaro akan ditunjukkan.

Contoh 1

Persamaan Kimia untuk Reaksi Cannizzaro Formaldehid. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Dua molekul formaldehid yang tidak seimbang untuk menghasilkan pembentukan dan metanol. Reaksi ini berlaku pada suhu bilik, jadi formaldehida tidak boleh dicampur dengan penyelesaian yang sangat asas jika ia dimaksudkan untuk digunakan untuk sintesis.

Boleh melayani anda: 10 contoh pautan kovalen bukan polar

Contoh 2

Persamaan untuk reaksi cannizzaro m-clorobenzaldehyde. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Dalam tindak balas ini dua molekul m-Chlorobenzaldehyde tidak seimbang dalam campuran m-chlorobenzoate, garam asid karboksilik, dan alkohol m-Chlorobenzene, alkohol utama.

Diharapkan tindak balas ini memerlukan lebih banyak suhu dan mengambil masa yang lebih lama kerana ia adalah molekul yang lebih besar daripada yang formaldehid.

Contoh 3

Persamaan untuk reaksi cannizzaro 3.4-dimetoxibenzaldehyde. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

A 3.4-dimetoxibenzaldehyde. Perhatikan bahawa tindak balas ini memerlukan suhu 65 ° C. Ingat bahawa alkohol aromatik akan sentiasa dibentuk dalam kes reaksi Cruzada Cannizzaro dengan formaldehida.

Contoh 4

Persamaan untuk reaksi cannizzaro p-nitrobenzaldehyde. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Dua molekul p-Nitrobenzaldehyde tidak seimbang berasal dari campuran alkohol p-nitrobencyl dan garam p-Natrium nitrobenzoate. Sekali lagi, tindak balas ini mewakili laluan sintetik untuk mendapatkan alkohol utama aromatik tersebut.

Contoh pertama, Benzaldehyde, adalah yang paling terkenal di makmal pengajaran kimia organik, kerana ia digunakan untuk memperkenalkan konsep reaksi Cannizzaro kepada pelajar.

Walau bagaimanapun, dapat dilihat bahawa contoh -contoh yang mungkin tidak dapat dikot. Atau mana -mana aldehid lain tanpa hidrogen alfas.

Rujukan

1. Morrison, r. T. dan Boyd, R, n. (1987). Kimia organik. 5^TA Edisi. Editorial Addison-Wesley Inter-American.
2. Carey f. (2008). Kimia organik. (Edisi keenam). MC Graw Hill.
3. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Kimia organik. (10^thEdisi.). Wiley Plus.
4. Wikipedia. (2020). Reaksi Canizzaro. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
5. Laura Foist. (2020). Reaksi Canizzaro: Mekanisme & Contoh. Kajian. Pulih dari: belajar.com
6. Elsevier b.V. (2020). Reaksi Canizzaro. Scientedirect. Diperoleh dari: Scientedirect.com
7. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Reaksi Cannizzaro dalam Kimia Organik. Pulih dari: Thoughtco.com