1. (\mathbf{1}, \mathbf{2}) Considere a reação de Cannizzaro:
    (a) Quais as características para que ocorra a reação de Cannizzaro? Justifique
    (b) Explique como é possível efetuar a separação dos produtos gerados nesta reação.

Passo 1

O enunciado trata da reação de Cannizzaro, que é uma reação de desproporcionamento de aldeídos sob meio fortemente básico, gerando um álcool e um ânion carboxilato. Na parte (a) vamos identificar as condições e características estruturais necessárias para que ela ocorra; na parte (b) descreveremos como separar o álcool e o ácido (ou seu sal) formados ao final.

Passo 2

Uma reação de Cannizzaro só ocorre em aldeídos que não têm hidrogênios no carbono α, ou seja, sem \alpha-hidrogênios. Se houvesse \alpha-hidrogênio, o aldeído formaria enolato e seguiria por via de condensação aldólica em vez de desproporcionamento. Além disso, é necessário um meio fortemente básico, tipicamente hidróxido de sódio ou de potássio concentrado, para promover a transferência intramolecular de um íon hidreto \ce{H-} de um aldeído para outro. Em resumo, as características são:
  1. Aldeído sem hidrogênio no carbono α (por exemplo, \ce{PhCHO} ou \ce{HCHO}).
  2. Meio fortemente básico, que favoreça a formação do intermediário alcóxido e do ataque nucleofílico que transfere o hidreto.

Passo 3

Ao término da reação teremos em solução aquosa um álcool neutro e o sal carboxilato correspondente. Para separar os dois produtos podemos usar extração por solvente orgânico e acidificação:
  1. Extrair a mistura aquosa com um solvente orgânico apolar (por ex., éter ou clorofórmio). O álcool, sendo neutro e relativamente apolar, migra para a fase orgânica, enquanto o carboxilato permanece na fase aquosa.
  2. Separar a fase aquosa e, em seguida, acidificá-la com um ácido forte (por ex., \ce{HCl}) até cerca de \mathrm{pH}\,1 2. O ânion carboxilato se converte em ácido carboxílico, que precipita ou torna-se extraível em solvente orgânico.
  3. Extração final da fase aquosa acidificada com solvente orgânico coleta o ácido carboxílico puro.

Resposta

(a) A reação de Cannizzaro exige um aldeído sem hidrogênios no carbono α (para impedir a formação de enolato) e um meio fortemente básico (por exemplo, \ce{NaOH} concentrado), permitindo a transferência de hidreto entre moléculas de aldeído.
(b) Após a reação, extrai-se o álcool na fase orgânica, separa-se a fase aquosa contendo o sal do ácido, acidifica-se essa fase para gerar o ácido carboxílico e, por fim, extrai-se o ácido gerado com solvente orgânico.

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