కానిజారో ప్రతిచర్య యాంత్రికం

కానిజారో ప్రతిచర్య యాంత్రికం#

కానిజారో ప్రతిచర్య అనేది ఒక రసాయన ప్రతిచర్య, దీనిలో ఒక ఆల్డిహైడ్ లేదా కీటోన్ ఆల్కహాల్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లంగా అసమానంగా విడిపోతుంది. ఈ ప్రతిచర్యకు ఇటాలియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త స్టానిస్లావో కానిజారో పేరు పెట్టారు, అతను దీనిని 1853లో మొదటిసారిగా నివేదించాడు.

కానిజారో ప్రతిచర్య న్యూక్లియోఫిలిక్ ఎసైల్ ప్రతిక్షేపణ యాంత్రికం ద్వారా ముందుకు సాగుతుంది. ఆల్డిహైడ్ లేదా కీటోన్ యొక్క కార్బోనైల్ సమూహంపై హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ దాడి చేయడంతో ప్రతిచర్య ప్రారంభమవుతుంది. ఇది ఒక టెట్రాహెడ్రల్ ఇంటర్మీడియట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ఆపై కుప్పకూలి ఆల్కహాల్ మరియు కార్బాక్సిలేట్ అయాన్‌ను ఇస్తుంది. కార్బాక్సిలేట్ అయాన్ ఆపై ప్రోటోనేట్ చేయబడి కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాల సంశ్లేషణకు ఉపయోగకరమైన పద్ధతి. ఈ ప్రతిచర్య సాధారణంగా డైమిథైల్ఫార్మామైడ్ (DMF) వంటి ధ్రువ అప్రోటిక్ ద్రావకంలో, పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ (KOH) వంటి బేస్‌తో నిర్వహించబడుతుంది. వివిధ రకాల పరివర్తన లోహ సంక్లిష్టాల ద్వారా కూడా ప్రతిచర్య ప్రేరేపించబడుతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య వివిధ రకాల ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించే బహుముఖ ప్రతిచర్య. ఈ ప్రతిచర్య కూడా సాపేక్షంగా సున్నితమైన ప్రతిచర్య, ఇది సున్నితమైన సమ్మేళనాల సంశ్లేషణలో ఉపయోగించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య అంటే ఏమిటి?#

కానిజారో ప్రతిచర్య అనేది ఒక రసాయన ప్రతిచర్య, దీనిలో ఆల్ఫా-హైడ్రోజన్ అణువు లేని ఆల్డిహైడ్ ఆల్కహాల్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లంగా అసమానంగా విడిపోతుంది. ఈ ప్రతిచర్యకు ఇటాలియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త స్టానిస్లావో కానిజారో పేరు పెట్టారు, అతను దీనిని 1853లో మొదటిసారిగా నివేదించాడు.

కానిజారో ప్రతిచర్య రెండు-దశల ప్రక్రియ. మొదటి దశలో, ఆల్డిహైడ్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ లేదా పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ వంటి బేస్ ద్వారా కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. రెండవ దశలో, కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం మొదటి దశలో ఏర్పడిన హైడ్రైడ్ అయాన్ ద్వారా ఆల్కహాల్‌గా క్షయకరణం చెందుతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్యకు మొత్తం ప్రతిచర్య పథకం క్రింది విధంగా ఉంది:

2 RCHO + NaOH → RCOOH + RCH2OH

ఇక్కడ R అనేది ఆల్కైల్ లేదా ఆరిల్ సమూహం.

కానిజారో ప్రతిచర్య ఆల్డిహైడ్ల నుండి ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగకరమైన పద్ధతి. ఇతర పద్ధతుల ద్వారా సులభంగా పొందలేని ఆల్కహాల్స్‌ను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఇది ప్రత్యేకంగా ఉపయోగపడుతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్యకు ఇక్కడ కొన్ని ఉదాహరణలు:

• బెంజాల్డిహైడ్ బెంజోయిక్ ఆమ్లం మరియు బెంజైల్ ఆల్కహాల్‌గా అసమానంగా విడిపోతుంది.
• ఫర్ఫ్యురల్ ఫ్యూరోయిక్ ఆమ్లం మరియు ఫర్ఫ్యురిల్ ఆల్కహాల్‌గా అసమానంగా విడిపోతుంది.
• సాలిసైలాల్డిహైడ్ సాలిసైలిక్ ఆమ్లం మరియు సాలిసైల్ ఆల్కహాల్‌గా అసమానంగా విడిపోతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య వివిధ రకాల ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించే బహుముఖ ప్రతిచర్య. ఇది కర్బన రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు విలువైన సాధనం.

కానిజారో ప్రతిచర్య యాంత్రికం#

కానిజారో ప్రతిచర్య అనేది ఒక రసాయన ప్రతిచర్య, దీనిలో ఆల్ఫా-హైడ్రోజన్ అణువు లేని ఆల్డిహైడ్ ఆల్కహాల్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లంగా అసమానంగా విడిపోతుంది. ఈ ప్రతిచర్యకు ఇటాలియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త స్టానిస్లావో కానిజారో పేరు పెట్టారు, అతను దీనిని 1853లో మొదటిసారిగా నివేదించాడు.

కానిజారో ప్రతిచర్య యాంత్రికం క్రింది దశలను కలిగి ఉంటుంది:

1. ఆల్డిహైడ్‌కు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ యొక్క న్యూక్లియోఫిలిక్ జోడింపు. ఇది ఒక టెట్రాహెడ్రల్ ఇంటర్మీడియట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
2. టెట్రాహెడ్రల్ ఇంటర్మీడియట్ నుండి హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్‌కు ప్రోటాన్ బదిలీ. ఇది ఆల్కహాల్ మరియు హెమియాసిటల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
3. హెమియాసిటల్ నుండి ఆల్డిహైడ్ మరియు ఆల్కహాల్‌కు పునర్వ్యవస్థీకరణ. ఈ దశ బేస్ చేత ప్రేరేపించబడుతుంది.
4. ఆల్డిహైడ్ యొక్క ఆల్కహాల్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లంగా అసమానత. ఈ దశ కూడా బేస్ చేత ప్రేరేపించబడుతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్యకు మొత్తం ప్రతిచర్య పథకం క్రింది విధంగా ఉంది:

$$2 RCHO + KOH -> RCH_2OH + RCOOK$$

ఇక్కడ R అనేది ఆల్కైల్ లేదా ఆరిల్ సమూహం.

కానిజారో ప్రతిచర్య ఆల్డిహైడ్ల నుండి ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగకరమైన పద్ధతి. ఇది కొన్ని ఔషధాలు మరియు సువాసనల ఉత్పత్తిలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్యకు ఇక్కడ కొన్ని ఉదాహరణలు:

• బెంజాల్డిహైడ్ పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి బెంజైల్ ఆల్కహాల్ మరియు పొటాషియం బెంజోయేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
• ఫర్ఫ్యురల్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి ఫర్ఫ్యురిల్ ఆల్కహాల్ మరియు సోడియం ఫార్మేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
• సాలిసైలాల్డిహైడ్ బేరియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి సాలిసైలిక్ ఆల్కహాల్ మరియు బేరియం సాలిసైలేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య కర్బన రసాయన శాస్త్రంలో ఒక బహుముఖ మరియు ఉపయోగకరమైన ప్రతిచర్య. ఇది వివిధ రకాల ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాల సంశ్లేషణకు శక్తివంతమైన సాధనం.

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య#

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య అనేది ఒక కర్బన ప్రతిచర్య, దీనిలో రెండు వేర్వేరు ఆల్డిహైడ్లు లేదా కీటోన్లు బేస్ సమక్షంలో ఒకదానితో ఒకటి చర్య జరిపి రెండు వేర్వేరు ఆల్కహాల్స్ మరియు రెండు వేర్వేరు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాల మిశ్రమాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఈ ప్రతిచర్యకు ఇటాలియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త స్టానిస్లావో కానిజారో పేరు పెట్టారు, అతను దీనిని 1853లో మొదటిసారిగా నివేదించాడు.

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య యొక్క సాధారణ యాంత్రికం క్రింది విధంగా ఉంటుంది:

1. బేస్ ఆల్డిహైడ్లు లేదా కీటోన్లలో ఒకదాని నుండి ప్రోటాన్‌ను తీసివేసి, ఎనోలేట్ అయాన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
2. ఎనోలేట్ అయాన్ ఇతర ఆల్డిహైడ్ లేదా కీటోన్ యొక్క కార్బోనైల్ సమూహంపై దాడి చేసి, టెట్రాహెడ్రల్ ఇంటర్మీడియట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
3. టెట్రాహెడ్రల్ ఇంటర్మీడియట్ కుప్పకూలి, ఆల్కాక్సైడ్ అయాన్‌ను బహిష్కరించి, కొత్త ఆల్డిహైడ్ లేదా కీటోన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
4. ఆల్కాక్సైడ్ అయాన్ ఆపై ద్రావకం నుండి ప్రోటాన్‌ను తీసివేసి, ఆల్కహాల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

బెంజాల్డిహైడ్ మరియు అసిటోన్ మధ్య క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్యకు ఇక్కడ ఒక ఉదాహరణ ఉంది:

Benzaldehyde + Acetone + NaOH → Benzyl alcohol + Acetic acid + Sodium benzoate + Water

ఈ ప్రతిచర్యలో, బెంజాల్డిహైడ్ బెంజోయిక్ ఆమ్లంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, అయితే అసిటోన్ ఐసోప్రొపైల్ ఆల్కహాల్‌గా క్షయకరణం చెందుతుంది.

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య వివిధ రకాల ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించే బహుముఖ ప్రతిచర్య. ఇది తరచుగా ఫైన్ కెమికల్స్ మరియు ఔషధాల సంశ్లేషణలో ఉపయోగించబడుతుంది.

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్యలకు ఇక్కడ కొన్ని అదనపు ఉదాహరణలు:

• ఫార్మాల్డిహైడ్ + అసిటాల్డిహైడ్ → మిథనాల్ + అసిటిక్ ఆమ్లం
• బెంజాల్డిహైడ్ + ఫర్ఫ్యురల్ → బెంజైల్ ఆల్కహాల్ + ఫ్యూరోయిక్ ఆమ్లం
• సైక్లోహెక్సనోన్ + అసిటోన్ → సైక్లోహెక్సనాల్ + అసిటిక్ ఆమ్లం

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాల సంశ్లేషణకు శక్తివంతమైన సాధనం. ఇది వివిధ రకాల సమ్మేళనాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించే బహుముఖ ప్రతిచర్య.

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు – FAQs#

కానిజారో ప్రతిచర్యలో ఏ ఉత్పత్తులు ఏర్పడతాయి?#

కానిజారో ప్రతిచర్య అనేది ఒక రసాయన ప్రతిచర్య, ఇది పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ (KOH) లేదా సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ (NaOH) వంటి బలమైన బేస్ సమక్షంలో ఆల్డిహైడ్ యొక్క రెండు అణువుల అసమానతను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతిచర్య ఫలితంగా ఒక అణువు ఆల్కహాల్ మరియు ఒక అణువు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం ఏర్పడతాయి.

కానిజారో ప్రతిచర్యకు సాధారణ సమీకరణం:

2 RCHO + KOH → RCH2OH + RCOOK

ఇక్కడ R అనేది ఆల్కైల్ లేదా ఆరిల్ సమూహాన్ని సూచిస్తుంది.

ప్రతిచర్య న్యూక్లియోఫిలిక్ జోడింపు-తొలగింపు యాంత్రికం ద్వారా ముందుకు సాగుతుంది. బేస్ నుండి హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ ఆల్డిహైడ్ అణువులలో ఒకదాని కార్బోనైల్ కార్బన్‌పై దాడి చేసి, టెట్రాహెడ్రల్ ఇంటర్మీడియట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ ఇంటర్మీడియట్ ఆపై కుప్పకూలి, హైడ్రైడ్ అయాన్‌ను బహిష్కరించి, ఆల్కాక్సైడ్ అయాన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఆల్కాక్సైడ్ అయాన్ ఆపై ప్రోటోనేట్ చేయబడి ఆల్కహాల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

ఇతర ఆల్డిహైడ్ అణువు ఇలాంటి ప్రతిచర్యకు గురవుతుంది, కానీ ఆల్కాక్సైడ్ అయాన్‌ను ఏర్పరచడానికి బదులుగా, అది కార్బాక్సిలేట్ అయాన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. కార్బాక్సిలేట్ అయాన్ ఆపై ప్రోటోనేట్ చేయబడి కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య సాధారణంగా డైమిథైల్ఫార్మామైడ్ (DMF) లేదా అసిటోనైట్రైల్ వంటి ధ్రువ అప్రోటిక్ ద్రావకంలో నిర్వహించబడుతుంది. ప్రతిచర్య ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రతకు సున్నితంగా ఉంటుంది మరియు ఇది సాధారణంగా గది ఉష్ణోగ్రతలో లేదా దానికి తక్కువగా నిర్వహించబడుతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య ఆల్డిహైడ్ల నుండి ఆల్కహాల్స్ మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగకరమైన పద్ధతి. ఈ ప్రతిచర్య ఈస్టర్లు, అమైడ్లు మరియు నైట్రైల్స్ వంటి వివిధ ఇతర సమ్మేళనాల సంశ్లేషణలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్యలో ఏర్పడే ఉత్పత్తులకు ఇక్కడ కొన్ని ఉదాహరణలు:

• బెంజాల్డిహైడ్ KOH తో చర్య జరిపి బెంజైల్ ఆల్కహాల్ మరియు పొటాషియం బెంజోయేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
• ఫార్మాల్డిహైడ్ KOH తో చర్య జరిపి మిథనాల్ మరియు పొటాషియం ఫార్మేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
• అసిటాల్డిహైడ్ KOH తో చర్య జరిపి ఇథనాల్ మరియు పొటాషియం అసిటేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
• ప్రొపియోనాల్డిహైడ్ KOH తో చర్య జరిపి ప్రొపనాల్ మరియు పొటాషియం ప్రొపియోనేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

కానిజారో ప్రతిచర్య కర్బన రసాయన శాస్త్రంలో ఒక బహుముఖ మరియు ఉపయోగకరమైన ప్రతిచర్య. ఈ ప్రతిచర్య వివిధ సమ్మేళనాల సంశ్లేషణలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇది ఆల్డిహైడ్ల ప్రతిచర్యను అధ్యయనం చేయడానికి విలువైన సాధనం.

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య యొక్క ప్రయోజనాలు ఏమిటి?#

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య అనేది ఒక శక్తివంతమైన కర్బన ప్రతిచర్య, ఇది ఒక ఆల్డిహైడ్ లేదా కీటోన్ నుండి మరొకదానికి హైడ్రైడ్ బదిలీని కలిగి ఉంటుంది, ఫలితంగా రెండు వేర్వేరు ఆల్కహాల్స్ ఏర్పడతాయి. ఈ ప్రతిచర్య సాంప్రదాయ కానిజారో ప్రతిచర్య కంటే అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, ఇది ప్రారంభ పదార్థంగా ఒకే ఆల్డిహైడ్ లేదా కీటోన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య యొక్క ప్రయోజనాలు:

1. పెరిగిన ఉత్పత్తి వైవిధ్యం: క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య సాంప్రదాయ కానిజారో ప్రతిచర్యతో పోలిస్తే విస్తృత వైవిధ్యం కలిగిన ఆల్కహాల్స్‌ను సంశ్లేషణ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. వేర్వేరు ఆల్డిహైడ్లు లేదా కీటోన్లను ప్రతిచర్యకారులుగా కలపడం ద్వారా, ప్రాథమిక, ద్వితీయ మరియు తృతీయ ఆల్కహాల్స్‌తో సహా వివిధ రకాల ఉత్పత్తులను పొందడం సాధ్యపడుతుంది. ఈ బహుముఖత క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్యను కర్బన సంశ్లేషణలో విలువైన సాధనంగా చేస్తుంది.

2. రీజియోసెలెక్టివిటీ: క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య రీజియోసెలెక్టివిటీని ప్రదర్శిస్తుంది, అంటే హైడ్రైడ్ బదిలీ ప్రాధాన్యంగా ఎక్కువ ప్రత్యామ్నాయం చేయబడిన కార్బోనైల్ సమూహానికి జరుగుతుంది. సంక్లిష్టమైన అణువులను సంశ్లేషణ చేస్తున్నప్పుడు ఈ రీజియోసెలెక్టివిటీ ప్రత్యేకంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ ఆల్కహాల్ ఉత్పత్తి యొక్క రీజియోకెమిస్ట్రీ కీలకమైనది.

3. ఫంక్షనల్ గ్రూప్ అనుకూలత: క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య విస్తృత శ్రేణి ఫంక్షనల్ గ్రూప్‌లతో అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఇది సంక్లిష్ట అణువు సంశ్లేషణలో ఒక బహుముఖ ప్రతిచర్యగా చేస్తుంది. ఈస్టర్లు, అమైడ్లు, నైట్రైల్స్ మరియు హాలైడ్లు వంటి ఫంక్షనల్ గ్రూప్‌లు సాధారణంగా బాగా సహనం చూపుతాయి, ఈ గ్రూప్‌లను చివరి ఆల్కహాల్ ఉత్పత్తులలో చేర్చడానికి అనుమతిస్తాయి.

4. సున్నితమైన ప్రతిచర్య పరిస్థితులు: క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్య సాధారణంగా సున్నితమైన ప్రతిచర్య పరిస్థితుల్లో, తరచుగా గది ఉష్ణోగ్రతలో లేదా కొద్దిగా పెరిగిన ఉష్ణోగ్రతల్లో ముందుకు సాగుతుంది. ఇది కఠినమైన ప్రతిచర్య పరిస్థితులను తట్టుకోలేని సున్నితమైన సమ్మేళనాల సంశ్లేషణకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

5. ఉత్ప్రేరక సామర్థ్యం: క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్యను హైడ్రాక్సైడ్, ఆల్కాక్సైడ్ లేదా అమైన్ బేస్‌లు వంటి వివిధ రకాల లూయిస్ బేస్‌ల ద్వారా ప్రేరేపించవచ్చు. ఈ ఉత్ప్రేరకాలు తరచుగా చౌకగా మరియు సులభంగా లభ్యమవుతాయి, ప్రతిచర్యను ఖర్చుతో కూడుకున్నది మరియు ప్రాప్యతగా చేస్తాయి.

క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్యకు ఉదాహరణలు:

1. బెంజైల్ ఆల్కహాల్ సంశ్లేషణ: సాధారణ క్రాస్డ్ కానిజారో ప్రతిచర్యలో, బెంజాల్డిహైడ్ మరియు ఫార్మాల్డిహైడ్ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ వంటి బేస్ సమక్షంలో చర్య జరుపుతాయి. ఈ ప్రతిచర్య బెంజైల్ ఆల్కహాల్