?
Cannizzaro反應(yīng)簡(jiǎn)介
Cannizzaro反應(yīng)，譯作坎尼扎羅反應(yīng)、康尼查羅反應(yīng)、康尼扎羅反應(yīng)，是無(wú)α-活潑氫的醛在強(qiáng)堿作用下發(fā)生分子間氧化還原反應(yīng)，生成一分子羧酸和一分子醇的有機(jī)歧化反應(yīng)。[1,2]?意大利化學(xué)家斯坦尼斯勞·坎尼扎羅在使用用草木灰處理苯甲醛時(shí)，同時(shí)得到了苯甲酸和苯甲醇，首次發(fā)現(xiàn)了這個(gè)反應(yīng)，該反應(yīng)名稱也因此而來(lái)。[3]
圖1.?Cannizzaro反應(yīng)
Cannizzaro反應(yīng)中適用的醛一般為芳香醛（如苯甲醛）和甲醛。如果醛中含有α?-活潑氫，堿則會(huì)奪取其α?-活潑氫，進(jìn)而發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)，導(dǎo)致Cannizzaro反應(yīng)的收率降低。[4]
分子內(nèi)也可以發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)，有些情況下產(chǎn)物羥基酸還會(huì)進(jìn)一步失水環(huán)化生成內(nèi)酯。
Cannizzaro反應(yīng)機(jī)理
圖2.?Cannizzaro反應(yīng)機(jī)理
反應(yīng)起始于親核試劑（如氫氧根離子）對(duì)羰基碳的攻擊，引發(fā)歧化反應(yīng)并去質(zhì)子化產(chǎn)生攜帶兩個(gè)負(fù)電荷的二價(jià)陰離子。
生成的中間體現(xiàn)在可以起到氫化物還原劑的作用。由于其不穩(wěn)定的性質(zhì)，中間體會(huì)釋放出一種氫化物陰離子。這個(gè)氫化物陰離子繼續(xù)攻擊另一個(gè)醛分子。在此過(guò)程中，二價(jià)陰離子轉(zhuǎn)化為羧酸根陰離子，醛轉(zhuǎn)化為醇鹽陰離子。
在最后一步中，水向醇鹽陰離子提供質(zhì)子，從而產(chǎn)生最終的醇產(chǎn)物。由于醇鹽比水堿性更強(qiáng)，反應(yīng)可以進(jìn)行。當(dāng)使用酸后處理時(shí)，羧酸根離子產(chǎn)生最終的羧酸產(chǎn)物（需要酸后處理，因?yàn)轸人岣膲A性比水弱，因此不能從水中獲得質(zhì)子）。
交叉Cannizzaro反應(yīng)
交叉Cannizzaro反應(yīng)是Cannizzaro反應(yīng)的一種類型：混合不同的兩種不含α?-活潑氫的醛作為底物，在堿性條件下使其發(fā)生交叉氧化還原反應(yīng)，則該反應(yīng)為交叉Cannizzaro反應(yīng)。[4]?該反應(yīng)常會(huì)產(chǎn)生多種產(chǎn)物，沒有制備價(jià)值。但可以犧牲醛與更有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合，如果其中一個(gè)醛為甲醛，則其總是自身被氧化為甲酸（因?yàn)榧兹┻€原性最強(qiáng)），而醇是從另一種醛化學(xué)物質(zhì)的還原中獲得的，這樣的反應(yīng)有制備價(jià)值。由于兩種不同的醛可以完全轉(zhuǎn)化為各自所需的產(chǎn)物，因此具有價(jià)值的目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量也大大增加。例如，工業(yè)制備季戊四醇就是采取的該方法。
圖3.?工業(yè)制備季戊四醇
總而言之，Cannizzaro反應(yīng)可以用來(lái)控制不可烯醇化的醛的歧化。而交叉Cannizzaro反應(yīng)可以用于提高高附加值化學(xué)品的產(chǎn)量。
Cannizzaro反應(yīng)研究進(jìn)展
溴化鋰作為一種溫和且可回收的試劑，可與三乙胺共同作用于室溫?zé)o溶劑的Cannizzaro反應(yīng)。[5]
在TOX配體與Cu(II)催化下，芳基和烷基乙二醛與醇的不對(duì)稱分子內(nèi)Cannizzaro反應(yīng)表現(xiàn)出了前所未有的高對(duì)映選擇性。初步結(jié)果表明，除了半縮醛中間體的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分外，醇與乙二醛的對(duì)映選擇性加成對(duì)立體選擇性貢獻(xiàn)最大。[6]
以一系列簡(jiǎn)單的2-酰基苯甲醛作為反應(yīng)底物，海洋天然產(chǎn)物pestalone衍生物中2-甲酰基芳烯酮可在親核催化（NaCN）下的Cannizaro反應(yīng)中，或在光化學(xué)條件下（DMSO，350 nm）便捷的轉(zhuǎn)化（異構(gòu)化）為3-取代的鄰苯二甲酸酯。[7]
參考文獻(xiàn)
1.?Cannizzaro, S. Ueber den der Benzo?s?ure entsprechenden Alkohol. Liebigs Annalen. 1853, 88: 129–130.?https://doi.org/10.1002/jlac.18530880114
2.?2. List, K.; Limpricht, H. Ueber das sogenannte Benzo?oxyd und einige andere gepaarte Verbindungen. Liebigs Annalen. 1854, 90: 190–210.?https://doi.org/10.1002/jlac.18540900211
3.?Geissman, T. A. "The Cannizzaro Reaction" Org. React. 1944, 2, 94.?https://doi.org/10.1002/0471264180
4.??Kürti, L., Czakó, B. (2005).?Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis; Background and Detailed Mechanisms. Burlington, MA: Elsevier Academic Press.
5.?Mohammad M. Mojtahedi,Elahe Akbarzadeh,Roholah Sharifi and,M. Saeed Abaee. Lithium Bromide as a Flexible, Mild, and Recyclable Reagent for Solvent-Free Cannizzaro, Tishchenko, and Meerwein?Ponndorf?Verley Reactions[J]. Org. Lett.,2007,9(15).?https://doi.org/10.1021/ol070894t
6.?Wang Pan,Tao Wen-Jie,Sun Xiu-Li,Liao Saihu,Tang Yong. A highly efficient and enantioselective intramolecular Cannizzaro reaction under TOX/Cu(II) catalysis.[J]. Journal of the American Chemical Society,2013,135(45).?https://doi.org/10.1021/ja409859x
Gerbino Dario C,Augner Daniel,Slavov Nikolay,Schmalz Hans-Günther. Nucleophile- or light-induced synthesis of 3-substituted phthalides from 2-formylarylketones.[J]. Organic letters,2012,14(9).?https://doi.org/10.1021/ol300757m
阿拉丁提供相關(guān)產(chǎn)品，詳情請(qǐng)見阿拉丁官網(wǎng)：Cannizzaro Reaction (aladdin-e.com)