Kyánhydrín

Kyánhydrín je funkčná skupina, v ktorej sú kyano a hydroxylová skupina naviazané na rovnaký atóm uhlíka. Všeobecný vzorec je R2C(OH)CN, kde R je H, alkyl alebo aryl. Kyánhydríny sú priemyselne dôležité prekurzory karboxylových kyselín a niektorých aminokyselín. Kyánhydríny môžu byť vytvorené kyánhydrínovou syntézou, ktorá zahŕňa reakciu ketónu alebo aldehydu s kyanovodíkom (HCN) v prítomnosti nadbytočného množstva kyanidu sodného (NaCN) ako katalyzátora:

 RR'C=O + HCN → RR'C(OH)CN

V tejto reakcii napadá nukleofilný ión CN- elektrofilný karbonylový uhlík v ketóne či aldehyde a potom nasleduje protonácia pomocou HCN, čím sa regeneruje kyanidový anión. Kyánhydríny sa tiež pripravujú vytesnením siričitanu kyanidovými soľami:

 

Kyánhydríny sú medziprodukty v Streckerovej syntéze aminokyselín. Vo vodných roztokoch kyselín hydrolyzujú na α-hydroxykyseliny.

Metódy prípravy 
Kyánhydríny sa najskôr pripravovali pridaním HCN a katalyzátora (zásady alebo enzýmu) k zodpovedajúcemu karbonylu. Zásada spôsobuje deprotonáciu málo reaktívneho kyanovodíku, HCN, čím vznikajú CN- ióny. V laboratórnom merítku sa použitie (toxického) HCN vo veľkej miere neodporúča, z tohto dôvodu sa hľadajú iné menej nebezpečné kyanačné činidlá. In situ tvorbu HCN možno docieliť práve pomocou prekurzorov, ako je acetónkyánhydrín. Alternatívne, kyano-silylderiváty, ako je TMS-CN, umožňujú kyanáciu aj ochranu skupiny v jednom kroku bez potreby HCN. Boli opísané podobné postupy založené na tvorbe esterov, fosforečnanov a uhličitanov.

Príklady

Acetónové kyánhydríny 
Acetónkyanohydrín, (CH3)2C(OH)CN, je kyánhydrín acetónu. Vzniká ako medziprodukt pri priemyselnej výrobe metylmetakrylátu. V laboratóriu táto kvapalina slúži ako zdroj HCN, ktorý je inak veľmi prchavý.  Acetónkyánhydrín sa teda môže použiť na prípravu iných kyánhydrínov, na premenu HCN na Michaelove akceptory a na formyláciu arénov. Reakciou tohto kyánhydrínu s hydridom lítnym vzniká bezvodý kyanid lítny:

Iné kyánhydríny 

Mandelonitril so vzorcom C6H5CH(OH)CN sa v malých množstvách vyskytuje v kôstkach niektorých druhov ovocia. Sú známe príbuzné kyanogénne glykozidy, ako je amygdalín. Tieto glykozidy majú namiesto hydroxylovej skupiny glykozid.

Glykolonitril je organická zlúčenina so vzorcom HOCH2CN . Je to najjednoduchší kyánhydrín, odvodený od formaldehydu.

Referencie

Zdroj 

Nitrily
Alkoholy