12.15 : Aldehydy i ketony z HCN: przegląd tworzenia cyjanohydryny

Cyjanohydryny to związki zawierające grupy –CN i –OH przy tym samym atomie węgla. Powstają w wyniku nukleofilowego dodania jonów cyjankowych do grupy karbonylowej. Jony cyjankowe są silnie zasadowe i nukleofilowe i można je tworzyć HCN w warunkach wodnych. Ponieważ jednak HCN jest słabym kwasem, liczba wytwarzanych jonów cyjankowych jest bardzo mała. Dlatego do HCN dodaje się niewielką ilość zasady lub KCN/NaCN w celu zwiększenia stężenia jonów cyjankowych w mieszaninie reakcyjnej.

Tworzenie cyjanohydryny jest korzystne w przypadku aldehydów i prostych ketonów. Jednakże, gdy w ketonach obecne są grupy o większej objętości, keton ulega zawadzie przestrzennej i równowaga generalnie przesuwa się w lewo, faworyzując reagent.

Cyjanohydryny są kluczowymi półproduktami w syntezie różnych związków organicznych. W kwaśnych warunkach hydrolizy cyjanohydryny można przekształcić w α-hydroksykwasy lub α,β-nienasycone kwasy. Konwersja do α-hydroksykwasów stanowi kluczowy etap w syntezie cukrów Kilianiego-Fischera. Z drugiej strony redukcja cyjanohydryny w obecności wodorku litowo-glinowego daje β-aminoalkohol.

Cyjanohydryna występuje również w przyrodzie w postaci mandelonitrylu u krocionogów. Krocionogi wykorzystują mandelonitryl jako ochronę przed drapieżnikami i innymi organizmami. Po uwolnieniu, mandelonitryl przekształca się w benzaldehyd i HCN, uniemożliwiając innym zwierzętom zbliżenie się do krocionoga.