HCN を含むアルデヒドおよびケトン: シアノヒドリン形成の概要

ヤスデが産生する防御化学物質であるマンデロニトリルは、シアノとヒドロキシル基を同じ炭素原子に持つシアノヒドリンの一例です。

シアノヒドリンは、HCNがカルボニル基に付加すると可逆的に形成されます。

水性HCNは、付加反応を触媒する強塩基性のシアン化物求核剤を供給します。

しかし、HCNを単独で使用すると、弱酸性のHCNはシアン化物求核剤をほとんど生成しないため、シアノヒドリンの形成はごくわずかです。

HCNに塩基またはKCNを添加することで反応速度が向上し、より多くのCN⁻が生成され、それに伴いシアノヒドリンも増えます。

単純なアルデヒドとほとんどの脂肪族ケトンにより、平衡はシアノヒドリン形成に有利に働きます。しかし、アリールケトンとヒンダードケトンでは、カルボニル型が優勢です。

ここでは、シアノヒドリンの形成には、結合角の減少とカルボニル炭素への求核攻撃を阻害する立体障害の増加を伴うsp ²からsp³への再ハイブリダイゼーションが含まれるため、順反応は失敗します。

シアノヒドリンは、さまざまな有用な官能基に変換できる合成有機中間体として機能します。