전체 반응
2 C₆H₅CHO + NaOH (진한) → C₆H₅CH₂OH + C₆H₅COO⁻Na⁺
α-H가 없는 알데하이드는 강염기에서 불균등화합니다: 하나는 산화되고 하나는 환원됩니다.
인명 반응 · 메커니즘
카니자로 반응
카니자로 반응에서는 α-수소가 없는 알데하이드(HCHO, 벤즈알데하이드, 피발알데하이드)가 진한 염기에서 불균등화합니다: 한 분자는 카복실산 이온으로 산화되고 다른 분자는 알코올로 환원됩니다. 수산화 이온이 한 알데하이드에 첨가되고, 사면체 음이온이 두 번째 알데하이드에 하이드라이드를 넘겨줍니다.
단계별 메커니즘
- 수산화 이온 첨가. 사면체 중간체
- 하이드라이드 이동. C–H가 H⁻로서 두 번째 알데하이드로 이동
- 양성자 이동. 산이 알콕사이드에 양성자를 줌
각 단계는 전자 하나하나까지 확인했습니다: 굽은 화살표대로 따라가면 정확히 그려진 구조가 나옵니다.
핵심 정리
- α-H가 없는 알데하이드(HCHO, PhCHO, (CH₃)₃CCHO)만 해당: 나머지는 알돌 반응을 합니다.
- 속도는 [알데하이드]²와 [OH⁻]에 의존합니다: 하이드라이드 이동이 느린 단계입니다.
- 교차 카니자로 반응: 폼알데하이드가 산화되면서 다른 알데하이드를 환원합니다.
- 혼합물을 산성화하면 벤조산 이온이 벤조산이 됩니다.
시험 대비
- α-H가 없는 알데하이드만 해당. 나머지는 알돌 반응을 합니다.
- (사면체 중간체로부터의) 하이드라이드 이동이 핵심이자 느린 단계입니다.
- 교차 카니자로 반응: HCHO는 폼산 이온으로 산화되고 다른 알데하이드를 알코올로 환원합니다.
- 분자 내 카니자로 반응: 글리옥살 → 글리콜산 이온.
자주 묻는 질문
α-수소가 있는 알데하이드는 왜 카니자로 반응을 하지 않나요?
염기가 먼저 α-수소를 떼어 내므로 대신 알돌 첨가/축합이 일어납니다.
교차 카니자로 반응이란 무엇인가요?
폼알데하이드와 엔올화되지 않는 다른 알데하이드의 혼합물에서, 폼알데하이드(OH⁻ 첨가 후 더 좋은 하이드라이드 공여체)는 폼산 이온이 되고 다른 알데하이드는 알코올이 됩니다.
하이드라이드가 용액 속에 자유롭게 존재하나요?
아니요. 사면체 음이온의 탄소에서 두 번째 알데하이드의 카보닐 탄소로 직접 이동합니다.
MolDraw에서 그리기
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