रसायनशास्त्र कॅनिझारो अभिक्रिया यंत्रणा

कॅनिझारो अभिक्रिया#

कॅनिझारो अभिक्रिया ही एक रासायनिक अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड $\ce{(KOH)}$ किंवा सोडियम हायड्रॉक्साईड $\ce{(NaOH)}$ सारख्या प्रबळ आम्लारीच्या उपस्थितीत ऍल्डिहाइडचे विसंपातन होते. या अभिक्रियेत, एक ऍल्डिहाइड रेणू ऑक्सिकरण पावून कार्बोक्झिलिक आम्ल तयार करतो, तर दुसरा ऍल्डिहाइड रेणू अपचयन पावून अल्कोहोल तयार करतो.

कॅनिझारो अभिक्रिया यंत्रणा

कॅनिझारो अभिक्रिया ही एक रासायनिक अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये प्रबळ आम्लारीच्या उपस्थितीत ऍल्डिहाइडचे विसंपातन होऊन अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल तयार होते. इटालियन रसायनशास्त्रज्ञ स्टॅनिस्लाओ कॅनिझारो यांच्या नावावरून ह्या अभिक्रियेचे नाव देण्यात आले आहे, ज्यांनी 1853 मध्ये प्रथम याचा अहवाल दिला.

यंत्रणा

कॅनिझारो अभिक्रिया न्यूक्लिओफिलिक जोडणी यंत्रणेद्वारे पुढे जाते. हायड्रॉक्साईड आयनचा ऍल्डिहाइडच्या कार्बोनिल गटावर झालेल्या आघाताने अभिक्रियेला सुरुवात होते, ज्यामुळे चतुष्फलकी मध्यवर्ती पदार्थ तयार होतो. हा मध्यवर्ती पदार्थ नंतर कोसळतो, हायड्रॉक्साईड आयन बाहेर फेकतो आणि कार्बोक्झिलेट आयन तयार करतो. कार्बोक्झिलेट आयन नंतर पाण्याद्वारे प्रोटॉनेट होऊन कार्बोक्झिलिक आम्ल तयार करतो.

कॅनिझारो अभिक्रियेसाठी एकूण अभिक्रिया योजना खालीलप्रमाणे आहे:

$\ce{RCHO + KOH → RCOO^-K^+ + RCH2OH}$

अभिक्रिया परिस्थिती

कॅनिझारो अभिक्रिया सामान्यतः पाणी किंवा इथेनॉल सारख्या ध्रुवीय प्रोटिक द्रावकामध्ये केली जाते. ही अभिक्रिया पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड किंवा सोडियम हायड्रॉक्साईड सारख्या प्रबळ आम्लारीद्वारे देखील उत्प्रेरित केली जाते. अभिक्रियेचे तापमान सामान्यतः खोलीचे तापमान आणि 100 °C दरम्यान असते.

उदाहरणे

कॅनिझारो अभिक्रियेची काही उदाहरणे:

• बेंझाल्डिहाइडची पोटॅशियम हायड्रॉक्साईडसोबत अभिक्रिया करून बेंझिल अल्कोहोल आणि पोटॅशियम बेंझोएट तयार होणे.
• फॉर्माल्डिहाइडची सोडियम हायड्रॉक्साईडसोबत अभिक्रिया करून सोडियम फॉर्मेट आणि मेथेनॉल तयार होणे.
• ऍसिटाल्डिहाइडची पोटॅशियम हायड्रॉक्साईडसोबत अभिक्रिया करून ऍसिटिक आम्ल आणि पोटॅशियम इथॉक्साईड तयार होणे.

क्रॉस कॅनिझारो अभिक्रिया#

क्रॉस कॅनिझारो अभिक्रिया ही एक सेंद्रिय अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये ऍल्डिहाइड आणि कीटोन आम्लारीच्या उपस्थितीत अभिक्रिया करून अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल तयार करतात. जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ रिचर्ड अँशुत्झ यांच्या नावावरून ह्या अभिक्रियेचे नाव देण्यात आले आहे, ज्यांनी 1881 मध्ये प्रथम याचा अहवाल दिला.

व्याप्ती आणि मर्यादा#

क्रॉस कॅनिझारो अभिक्रिया ही एक बहुमुखी अभिक्रिया आहे जिचा वापर विविध प्रकारचे अल्कोहोल आणि एस्टर संश्लेषित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. तथापि, ही अभिक्रिया फारशी अडथळा नसलेल्या ऍल्डिहाइड आणि कीटोनपुरती मर्यादित आहे. जर ऍल्डिहाइड किंवा कीटोन फार अडथळा असेल, तर अभिक्रिया पुढे जाणार नाही.

कॅनिझारो अभिक्रियेचे उपयोग#

कॅनिझारो अभिक्रिया ही एक सेंद्रिय अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये अल्फा-हायड्रोजन अणू नसलेल्या ऍल्डिहाइडचे विसंपातन होऊन अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल तयार होते. इटालियन रसायनशास्त्रज्ञ स्टॅनिस्लाओ कॅनिझारो यांच्या नावावरून ह्या अभिक्रियेचे नाव देण्यात आले आहे, ज्यांनी 1853 मध्ये प्रथम याचा अहवाल दिला.

कॅनिझारो अभिक्रिया ही ऍल्डिहाइडपासून अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल संश्लेषित करण्याची एक उपयुक्त पद्धत आहे. सुगंधी अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ले संश्लेषित करण्यासाठी ही विशेषतः उपयुक्त आहे, जी इतर पद्धतींद्वारे बनवणे अनेकदा कठीण असते.

कॅनिझारो अभिक्रियेचे अनुप्रयोग#

सेंद्रिय संश्लेषणात कॅनिझारो अभिक्रियेचे अनेक अनुप्रयोग आहेत, त्यापैकी:

• कॅनिझारो अभिक्रियेचा वापर प्राथमिक, द्वितीयक आणि तृतीयक अल्कोहोल यासह विविध प्रकारचे अल्कोहोल संश्लेषित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. अल्फा-कार्बनवर एक हायड्रोजन अणू असलेल्या ऍल्डिहाइडपासून प्राथमिक अल्कोहोल तयार होतात. अल्फा-कार्बनवर दोन हायड्रोजन अणू असलेल्या ऍल्डिहाइडपासून द्वितीयक अल्कोहोल तयार होतात. अल्फा-कार्बनवर तीन हायड्रोजन अणू असलेल्या ऍल्डिहाइडपासून तृतीयक अल्कोहोल तयार होतात.

• कार्बोक्झिलिक आम्लांचे संश्लेषण:** कॅनिझारो अभिक्रियेचा वापर कार्बोक्झिलिक आम्ले संश्लेषित करण्यासाठी केला जाऊ शकत नाही. कॅनिझारो अभिक्रियेचा वापर आम्लारी परिस्थितीत ऍल्डिहाइडचे कार्बोक्झिलिक आम्ल आणि अल्कोहोलमध्ये रूपांतर करण्यासाठी केला जातो. अल्फा-हायड्रोजन अणू नसलेल्या ऍल्डिहाइडपासून अलिपैटिक कार्बोक्झिलिक आम्ले तयार होतात. अल्फा-कार्बन अणूच्या समीप सुगंधी रिंग असलेल्या ऍल्डिहाइडपासून सुगंधी कार्बोक्झिलिक आम्ले तयार होतात.

• इतर सेंद्रिय संयुगांचे संश्लेषण:** कॅनिझारो अभिक्रियेचा वापर एस्टर, अमाइड किंवा नायट्राईल संश्लेषित करण्यासाठी केला जाऊ शकत नाही. अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल यांच्या अभिक्रियेने एस्टर तयार होतात. अमीन आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल यांच्या अभिक्रियेने अमाइड तयार होतात. ऍल्डिहाइड किंवा कीटोनच्या अमोनियासोबतच्या अभिक्रियेने नायट्राईल तयार होतात.

कॅनिझारो अभिक्रियेचे फायदे#

ऍल्डिहाइड आणि कार्बोक्झिलिक आम्ले संश्लेषित करण्याच्या इतर पद्धतींपेक्षा कॅनिझारो अभिक्रियेचे अनेक फायदे आहेत, त्यापैकी:

• कॅनिझारो अभिक्रिया ही अल्फा हायड्रोजन नसलेल्या ऍल्डिहाइड दरम्यान होणारी अभिक्रिया आहे, ज्यामुळे कार्बोक्झिलिक आम्ल आणि प्राथमिक अल्कोहोलमध्ये विसंपातन होते.

• कॅनिझारो अभिक्रियेचा वापर विविध प्रकारचे अल्कोहोल संश्लेषित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो परंतु कार्बोक्झिलिक आम्ले नाही.

• कॅनिझारो अभिक्रिया ही तुलनेने अकार्यक्षम अभिक्रिया आहे जी उत्पादनांची कमी उत्पादन देते.

• हरित रसायनशास्त्र: कॅनिझारो अभिक्रिया ही अशी अभिक्रिया आहे जी कोणतेही हानिकारक उपउत्पादने तयार करत नाही.

कॅनिझारो अभिक्रिया ही अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ले संश्लेषित करण्यासाठी एक बहुमुखी आणि उपयुक्त अभिक्रिया आहे. ही एक सोपी, कार्यक्षम अभिक्रिया आहे जिचे सेंद्रिय संश्लेषणात अनेक अनुप्रयोग आहेत.

कॅनिझारो अभिक्रिया वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न#

कॅनिझारो अभिक्रिया म्हणजे काय?

कॅनिझारो अभिक्रिया ही एक रासायनिक अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये अल्फा-हायड्रोजन अणू नसलेल्या ऍल्डिहाइडचे विसंपातन होऊन अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल तयार होते. इटालियन रसायनशास्त्रज्ञ स्टॅनिस्लाओ कॅनिझारो यांच्या नावावरून ह्या अभिक्रियेचे नाव देण्यात आले आहे, ज्यांनी 1853 मध्ये प्रथम याचा अहवाल दिला.

कॅनिझारो अभिक्रियेसाठी कोणत्या परिस्थिती आवश्यक आहेत?

कॅनिझारो अभिक्रिया सामान्यतः डायमेथिलफॉर्मामाइड (DMF) किंवा अॅसिटोनायट्राईल सारख्या ध्रुवीय प्रोटिक द्रावकामध्ये, पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड किंवा सोडियम हायड्रॉक्साईड सारख्या आम्लारीच्या उपस्थितीत केली जाते. ही अभिक्रिया सामान्यतः खोलीच्या तापमानात केली जाते, परंतु ती उच्च तापमानात देखील केली जाऊ शकते.

कॅनिझारो अभिक्रियेची उत्पादने कोणती आहेत?

कॅनिझारो अभिक्रियेची उत्पादने म्हणजे अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल. कार्बोनिल गटाच्या अपचयनाने अल्कोहोल तयार होते, तर कार्बोनिल गटाच्या ऑक्सिकरणाने कार्बोक्झिलिक आम्ल तयार होते.

कॅनिझारो अभिक्रियेची काही उदाहरणे द्या.

कॅनिझारो अभिक्रियेची काही उदाहरणे:

• बेंझाल्डिहाइडची DMF मध्ये पोटॅशियम हायड्रॉक्साईडसोबत अभिक्रिया करून बेंझिल अल्कोहोल आणि पोटॅशियम बेंझोएट तयार होणे.
• फॉर्माल्डिहाइडची पाण्यात सोडियम हायड्रॉक्साईडसोबत अभिक्रिया करून सोडियम फॉर्मेट आणि मेथेनॉल तयार होणे.
• ऍसिटाल्डिहाइडची इथेनॉलमध्ये पोटॅशियम हायड्रॉक्साईडसोबत अभिक्रिया करून ऍसिटिक आम्ल आणि पोटॅशियम इथॉक्साईड तयार होणे.

कॅनिझारो अभिक्रियेचे अनुप्रयोग कोणते आहेत?

कॅनिझारो अभिक्रियेचा वापर विविध अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो, त्यापैकी:

• अल्कोहोल आणि कार्बोक्झिलिक आम्लांचे उत्पादन.
• महीन रसायने आणि औषधे यांचे संश्लेषण.
• ऍल्डिहाइडचे शुद्धीकरण.
• ऍल्डिहाइडची ओळख.

कॅनिझारो अभिक्रियेच्या मर्यादा कोणत्या आहेत?

कॅनिझारो अभिक्रिया ही अल्फा-हायड्रोजन अणू नसलेल्या ऍल्डिहाइडपुरती मर्यादित आहे. अल्फा-हायड्रोजन अणू असलेले ऍल्डिहाइड कॅनिझारो अभिक्रियेऐवजी ऍल्डॉल संघनन अभिक्रिया करतील.

कॅनिझारो अभिक्रियेसाठी कोणती सुरक्षा काळजी घ्यावी?

कॅनिझारो अभिक्रिया चांगल्या वायुवीजन असलेल्या भागात केली पाहिजे. अभिक्रियेचे अभिक्रियाकारक आणि उत्पादने संक्षारक असतात आणि त्वचा आणि डोळ्यांना त्रास देऊ शकतात. ही अभिक्रिया पात्र रसायनशास्त्रज्ञाच्या देखरेखीखाली केली पाहिजे.