Альдегиды и кетоны с HCN: обзор формирования циангидрина

Цианогидрины – это соединения, содержащие группы –CN и –OH при одном и том же атоме углерода. Они формируются в результате нуклеофильного присоединения цианид-ионов к карбонильной группе. Ионы цианида - высокоосновные и нуклеофильные, и могут образовываться из HCN в водных условиях. Однако, поскольку HCN является слабой кислотой, количество образующихся цианид-ионов очень мало. Следовательно, к HCN добавляют небольшое количество основания или KCN/NaCN для увеличения концентрации цианид-ионов в реакционной смеси.

Образованию циангидрина благоприятствуют альдегиды и простые кетоны. Однако когда в кетонах присутствуют объемные группы, кетон становится стерически затрудненным, и равновесие обычно смещается влево в пользу реагента.

Цианогидрины - ключевые промежуточные соединения в синтезе различных органических соединений. В условиях кислотного гидролиза циангидрины могут превращаться в α-гидроксикислоты или α,β-ненасыщенные кислоты. Превращение в α-гидроксикислоты представляет собой ключевой этап синтеза сахаров Килиани-Фишера. С другой стороны, восстановление циангидрина в присутствии алюмогидрида лития дает β-аминоспирт.

Циангидрин также встречается в природе в виде манделонитрила у многоножек. Многоножки используют манделонитрил для защиты от хищников и других организмов. После высвобождения манделонитрил превращается в бензальдегид и HCN, не позволяя другим животным приблизиться к многоножке.