Cyanohydrine - Cyanohydrin

La structure d'une cyanohydrine générale.

Une cyanohydrine ou hydroxynitrile est un groupe fonctionnel trouvé dans les composés organiques dans lesquels un cyano et un groupe hydroxy sont attachés au même atome de carbone. La formule générale est R ₂ C (OH) CN, où R est H, un alkyle ou un aryle . Les cyanohydrines sont des précurseurs industriels importants des acides carboxyliques et de certains acides aminés . Les cyanohydrines peuvent être formées par la réaction de cyanhydrine , qui consiste à traiter une cétone ou un aldéhyde avec du cyanure d'hydrogène (HCN) en présence de quantités excessives de cyanure de sodium (NaCN) comme catalyseur:

RR'C = O + HCN → RR'C (OH) CN

Dans cette réaction, l' ion nucléophile CN ^- attaque le carbone carbonyle électrophile dans la cétone, suivi d'une protonation par HCN, régénérant ainsi l' anion cyanure . Les cyanohydrines sont également préparées par déplacement du sulfite par des sels de cyanure:

Les cyanohydrines sont des intermédiaires dans la synthèse des acides aminés Strecker . Dans l'acide aqueux, ils sont hydrolysés en α-hydroxyacide .

Acétone cyanohydrines

L'acétone cyanohydrine , (CH ₃ ) ₂ C (OH) CN est la cyanohydrine de l' acétone . Il est généré comme intermédiaire dans la production industrielle de méthacrylate de méthyle . En laboratoire, ce liquide sert de source de HCN, ce qui est inconfortablement volatil. Ainsi, l'acétone cyanhydrine peut être utilisée pour la préparation d'autres cyanohydrines, pour la transformation de HCN en accepteurs de Michael et pour la formylation d' arènes . Le traitement de cette cyanhydrine avec de l'hydrure de lithium donne du cyanure de lithium anhydre :

LiCN-from-acétone-cyanohydrine-2D-skeletal.png

Méthodes préparatives

Les cyanohydrines ont d'abord été préparées par addition de HCN et d'un catalyseur (base ou enzyme) au carbonyle correspondant. À l'échelle du laboratoire, l'utilisation de HCN (toxique) n'est en grande partie pas encouragée, c'est pourquoi d'autres réactifs de cyanation moins dangereux sont recherchés. La formation in situ de HCN peut être obtenue à l'aide de précurseurs tels que l'acétone cyanohydrine. En variante, les dérivés cyano-silyle tels que le TMS-CN permettent à la fois la cyanation et la protection en une seule étape sans avoir besoin de HCN. Des procédures similaires reposant sur la formation d'ester, de phosphate et de carbonate ont été signalées.

Différentes réactions pour la préparation de la cyanohydrine

Autres cyanohydrines

Le mandélonitrile , de formule C ₆ H ₅ CH (OH) CN, est présent en petites quantités dans les noyaux de certains fruits. Des glycosides cyanogéniques apparentés sont connus, tels que l' amygdaline .

L'amygdaline est l'un des nombreux glycosides cyanogéniques naturels.

Le glycolonitrile , également appelé hydroxyacétonitrile ou formaldéhyde cyanohydrine, est le composé organique de formule HOCH ₂ CN. C'est la cyanohydrine la plus simple, dérivée du formaldéhyde .