人名反應 · 反應機構

Cannizzaro 反應

在 Cannizzaro 反應中,沒有 α-氫的醛(HCHO、苯甲醛、三甲基乙醛)在濃鹼中發生自身氧化還原:一分子被氧化成羧酸鹽,另一分子被還原成醇。氫氧根加成到一分子醛上,所生成的四面體陰離子再把氫負離子轉移給第二分子醛。

Cannizzaro 反應機構:氫氧根加成到苯甲醛上,加成物把氫負離子轉移給第二分子苯甲醛,再經質子交換生成苯甲酸根與苯甲醇。
Cannizzaro 反應:總反應、每一步彎箭頭與重點。點一下即可在 MolDraw 中開啟並編輯。

總反應

2 C₆H₅CHO + NaOH(濃)→ C₆H₅CH₂OH + C₆H₅COO⁻Na⁺

不含 α-H 的醛在強鹼中發生自身氧化還原:一分子被氧化,一分子被還原。

逐步反應機構

  1. 氫氧根加成。生成四面體中間體
  2. 氫負離子轉移。C–H 以 H⁻ 形式移到第二分子醛
  3. 質子轉移。酸使烷氧離子質子化

每一步都逐一核對電子:彎箭頭恰好得到圖中所畫的結構。

開啟並編輯此反應機構

重點

  • 只限沒有 α-H 的醛(HCHO、PhCHO、(CH₃)₃CCHO);其他醛會進行醛醇反應。
  • 速率與 [醛]² 及 [OH⁻] 有關:氫負離子轉移是慢步驟。
  • 交叉 Cannizzaro 反應:甲醛被氧化,同時還原另一種醛。
  • 將混合物酸化可使苯甲酸根變成苯甲酸。

JEE 與 NEET 考試重點

  • 只限沒有 α-H 的醛;其他醛會進行醛醇反應。
  • 氫負離子轉移(來自四面體中間體)是關鍵的慢步驟。
  • 交叉 Cannizzaro 反應:HCHO 被氧化成甲酸根,並把另一種醛還原成對應的醇。
  • 分子內 Cannizzaro 反應:乙二醛 → 乙醇酸根。

常見問題

為什麼帶有 α-氫的醛不會發生 Cannizzaro 反應?

鹼會先移去 α-氫,因此它們改為進行醛醇加成/縮合。

什麼是交叉 Cannizzaro 反應?

甲醛與另一種不可烯醇化的醛混合:甲醛(加上 OH⁻ 後是較好的氫負離子供體)變成甲酸根,另一種醛則變成醇。

氫負離子會游離在溶液中嗎?

不會。它直接從四面體陰離子的碳移到第二分子醛的羰基碳上。

在 MolDraw 中繪製

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