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Cannizzaro反應簡介
Cannizzaro反應，譯作坎尼扎羅反應、康尼查羅反應、康尼扎羅反應，是無α-活潑氫的醛在強堿作用下發生分子間氧化還原反應，生成一分子羧酸和一分子醇的有機歧化反應。[1,2]?意大利化學家斯坦尼斯勞·坎尼扎羅在使用用草木灰處理苯甲醛時，同時得到了苯甲酸和苯甲醇，首次發現了這個反應，該反應名稱也因此而來。[3]
圖1.?Cannizzaro反應
Cannizzaro反應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，堿則會奪取其α?-活潑氫，進而發生羥醛縮合反應，導致Cannizzaro反應的收率降低。[4]
分子內也可以發生Cannizzaro反應，有些情況下產物羥基酸還會進一步失水環化生成內酯。
Cannizzaro反應機理
圖2.?Cannizzaro反應機理
反應起始于親核試劑（如氫氧根離子）對羰基碳的攻擊，引發歧化反應并去質子化產生攜帶兩個負電荷的二價陰離子。
生成的中間體現在可以起到氫化物還原劑的作用。由于其不穩定的性質，中間體會釋放出一種氫化物陰離子。這個氫化物陰離子繼續攻擊另一個醛分子。在此過程中，二價陰離子轉化為羧酸根陰離子，醛轉化為醇鹽陰離子。
在最后一步中，水向醇鹽陰離子提供質子，從而產生最終的醇產物。由于醇鹽比水堿性更強，反應可以進行。當使用酸后處理時，羧酸根離子產生最終的羧酸產物（需要酸后處理，因為羧酸根的堿性比水弱，因此不能從水中獲得質子）。
交叉Cannizzaro反應
交叉Cannizzaro反應是Cannizzaro反應的一種類型：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生交叉氧化還原反應，則該反應為交叉Cannizzaro反應。[4]?該反應常會產生多種產物，沒有制備價值。但可以犧牲醛與更有價值的化學物質結合，如果其中一個醛為甲醛，則其總是自身被氧化為甲酸（因為甲醛還原性最強），而醇是從另一種醛化學物質的還原中獲得的，這樣的反應有制備價值。由于兩種不同的醛可以完全轉化為各自所需的產物，因此具有價值的目標產物的產量也大大增加。例如，工業制備季戊四醇就是采取的該方法。
圖3.?工業制備季戊四醇
總而言之，Cannizzaro反應可以用來控制不可烯醇化的醛的歧化。而交叉Cannizzaro反應可以用于提高高附加值化學品的產量。
Cannizzaro反應研究進展
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無溶劑的Cannizzaro反應。[5]
在TOX配體與Cu(II)催化下，芳基和烷基乙二醛與醇的不對稱分子內Cannizzaro反應表現出了前所未有的高對映選擇性。初步結果表明，除了半縮醛中間體的動態動力學拆分外，醇與乙二醛的對映選擇性加成對立體選擇性貢獻最大。[6]
以一系列簡單的2-酰基苯甲醛作為反應底物，海洋天然產物pestalone衍生物中2-甲酰基芳烯酮可在親核催化（NaCN）下的Cannizaro反應中，或在光化學條件下（DMSO，350 nm）便捷的轉化（異構化）為3-取代的鄰苯二甲酸酯。[7]
參考文獻
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
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