O que significa a reação de Cannizzaro?
Passo 1
Você perguntou “O que significa a reação de Cannizzaro?”. Não veio nenhum dado além da pergunta. Então o objetivo é: explicar claramente o que é essa reação, quando ela ocorre, qual é o mecanismo passo a passo (para que você consiga desenhar/justificar no exame) e mostrar exemplos práticos. Nada mais foi dado.
Passo 2
Definição curta e direta (para fixar desde já): a reação de Cannizzaro é uma desproporcionação (ou “disproportionation”) de aldeídos não-enolizáveis em presença de base forte, em que duas moléculas do mesmo aldeído (ou de dois aldeídos quando cruzada) reagem: uma é oxidada a ânion carboxilato e a outra é reduzida a álcool primário. Em linguagem simples: duas moléculas de aldeído “trocam” hidrogênio/oxigênio — uma vira ácido (salato) e outra vira álcool.
Passo 3
Escrevendo a equação global (a forma que cai bem na prova). Para um aldeído genérico
:
Isto mostra que, no balanço, uma molécula é oxidada a
e a outra é reduzida a
.
Passo 4
Mecanismo passo a passo (a parte que você precisa saber desenhar e explicar no exame). Vou decompor em etapas claras e comentar a química em cada uma:
- Etapa A — ataque nucleofílico do hidróxido: a base (
) ataca o carbono carbonílico do aldeído, formando um intermediário tetraédrico (um alcóxido ligado a um grupo hidroxila):
Explicação didática: o oxigênio do hidróxido doa um par de elétrons para o carbono do grupo
, quebrando parcialmente a dupla ligação e gerando uma espécie negativa no oxigênio (alcóxido). Esse é um intermediário estável o bastante em presença de base forte.
- Etapa B — transferência de hidrure (transferência de
) do intermediário para outro aldeído: o intermediário alcóxido formado acima doa um hidreto ( ) para outra molécula de aldeído (que está como acceptora). Isso gera o ânion carboxilato de uma molécula e o alcóxido do aldeído aceito:
Explicação didática: aqui não é protono (
), é um hidreto (
) — pense que um par de elétrons ligado ao hidrogênio é transferido ao carbono carbonílico da outra molécula, reduzindo-o. Esta etapa (a transferência do hidreto) costuma ser a limitante em velocidade e é a essência redox da reação.
- Etapa C — protonação do alcóxido reduzido: o alcóxido que recebeu o hidreto é protonado (por água ou outro protão disponível), formando o álcool primário:
Observação: no balanço global o
aparece regenerado em parte, mas a estequiometria net é a mostrada no passo 3.
Passo 5
Por que a reação exige aldeídos “não-enolizáveis” (sem hidrogênios alfa)?
Explicação didática: se o aldeído tiver hidrogênios alfa, a base forte tende a formar enolatos e seguir pela via da condensação aldólica (ou outras reações base-promovidas) em vez de desproporcionar. Portanto, a Cannizzaro é observada tipicamente com aldeídos aromáticos sem Hα (ex.: benzaldeído), com formaldeído (que não tem Hα) ou com aldeídos alifáticos sem Hα possível. Em prova, ao ver um aldeído com Hα você deve desconfiar de aldol/condensação em vez de Cannizzaro.
Explicação didática: se o aldeído tiver hidrogênios alfa, a base forte tende a formar enolatos e seguir pela via da condensação aldólica (ou outras reações base-promovidas) em vez de desproporcionar. Portanto, a Cannizzaro é observada tipicamente com aldeídos aromáticos sem Hα (ex.: benzaldeído), com formaldeído (que não tem Hα) ou com aldeídos alifáticos sem Hα possível. Em prova, ao ver um aldeído com Hα você deve desconfiar de aldol/condensação em vez de Cannizzaro.
Passo 6
Condições típicas e observações úteis para a prova
- Base forte (por ex.:
concentrado) e meio aquoso. - Aldeído sem hidrogênios α (ex.:
— benzaldeído). - Reação bimolecular em termos práticos (envolve interação entre duas moléculas de aldeído durante a transferência de hidreto).
- Pode ocorrer a versão cruzada (crossed Cannizzaro) se você misturar um aldeído não-enolizável com outro aldeído que pode aceitar hidreto; aí o rendimento depende das diferenças de reatividade e da estequiometria adicionada.
Passo 7
Exemplos práticos e comparação rápida (coisas de prova)
- Exemplo direto com benzaldeído (caso clássico):
Interpretação: uma molécula de benzaldeído vira benzoato (
) e a outra vira benzil‑álcool (
).
- Comparação com reação de Tishchenko: Tishchenko também dá redução/oxidação entre duas moléculas de aldeído, mas em presença de catalisadores metálicos ou alcoóxidos e produz ésteres em vez de mistura álcool + ácido. Bom saber para não confundir em prova.
Passo 8
Dicas rápidas para a hora da prova (como reconhecer e o que desenhar)
- Se pedirem produto de reação de um aldeído com excesso de
e o aldeído não tem Hα, escreva imediatamente a equação de desproporcionação. - Ao desenhar mecanismo, mostre: ataque de
→ intermediário alcóxido → transferência de para outro aldeído → formação de carboxilato e alcóxido reduzido → protonação do alcóxido para dar álcool. Desenhe as setas de elétrons para o ataque e para a transferência de hidreto (mesmo que apenas em palavras se não tiveres tempo para detalhes gráficos). - Se o enunciado disser “aldeído com Hα” pense primeiro em aldol; só mencione Cannizzaro se o problema disser explicitamente que o aldeído não é enolizável ou se houver outro sinal.
Resposta
A reação de Cannizzaro é a desproporcionação, em presença de base forte, de aldeídos não-enolizáveis em que uma molécula é oxidada a carboxilato e outra é reduzida a álcool primário. A equação global é: