Ciāngrupai ir spēcīga polaritāte un elektronu absorbcija, tāpēc tā var iekļūt dziļi mērķa olbaltumvielā, veidojot ūdeņraža saites ar galvenajiem aminoskābju atlikumiem aktīvajā centrā. Vienlaikus ciāngrupa ir bioelektronisks izostērisks karbonilgrupu, halogēnu un citu funkcionālo grupu ķermenis, kas var uzlabot mijiedarbību starp mazām zāļu molekulām un mērķa olbaltumvielām, tāpēc to plaši izmanto zāļu un pesticīdu strukturālajā modifikācijā [1]. Pie reprezentatīvām ciāngrupu saturošām medicīniskām zālēm pieder saksagliptīns (1. attēls), verapamils, febuksostats utt. Lauksaimniecības zāles ir bromfenitrils, fipronils, fipronils utt. Turklāt ciāngrupu savienojumiem ir arī nozīmīga pielietojuma vērtība smaržvielu, funkcionālo materiālu utt. jomās. Piemēram, citronitrils ir jauns starptautisks nitrila aromāts, un 4-brom-2,6-difluorbenzonitrils ir svarīga izejviela šķidro kristālu materiālu ražošanai. Var redzēt, ka ciāngrupu savienojumi tiek plaši izmantoti dažādās jomās, pateicoties to unikālajām īpašībām [2].

Ciāngrupai ir spēcīga polaritāte un elektronu absorbcija, tāpēc tā var iekļūt dziļi mērķa olbaltumvielā, veidojot ūdeņraža saites ar galvenajiem aminoskābju atlikumiem aktīvajā centrā. Vienlaikus ciāngrupa ir bioelektronisks izostērisks karbonilgrupu, halogēnu un citu funkcionālo grupu ķermenis, kas var uzlabot mijiedarbību starp mazām zāļu molekulām un mērķa olbaltumvielām, tāpēc to plaši izmanto zāļu un pesticīdu strukturālajā modifikācijā [1]. Pie reprezentatīvām ciāngrupu saturošām medicīniskām zālēm pieder saksagliptīns (1. attēls), verapamils, febuksostats utt. Lauksaimniecības zāles ir bromfenitrils, fipronils, fipronils utt. Turklāt ciāngrupu savienojumiem ir arī nozīmīga pielietojuma vērtība smaržvielu, funkcionālo materiālu utt. jomās. Piemēram, citronitrils ir jauns starptautisks nitrila aromāts, un 4-brom-2,6-difluorbenzonitrils ir svarīga izejviela šķidro kristālu materiālu ražošanai. Var redzēt, ka ciāngrupu savienojumi tiek plaši izmantoti dažādās jomās, pateicoties to unikālajām īpašībām [2].

2.2 enola borīda elektrofilā cianidēšanas reakcija

Kensuke Kiyokavas komanda [4] izmantoja cianīda reaģentus n-ciano-n-fenil-p-toluolsulfonamīdu (NCTS) un p-toluolsulfonilcianīdu (tscn), lai panāktu enola bora savienojumu augstas efektivitātes elektrofilu cianidēšanu (3. attēls). Ar šīs jaunās shēmas palīdzību var iegūt dažādus β-acetonitrilus un tiem ir plašs substrātu klāsts.

2.3. Ketonu organiskā katalītiskā stereoselektīvā silīcija cianīda reakcija

Nesen Bendžamina Lista komanda [5] žurnālā Nature ziņoja par 2-butanona enantiomēru diferenciāciju (4.a attēls) un 2-butanona asimetrisko cianīda reakciju ar enzīmiem, organiskajiem katalizatoriem un pārejas metālu katalizatoriem, izmantojot HCN vai tmscn kā cianīda reaģentu (4.b attēls). Izmantojot tmscn kā cianīda reaģentu, 2-butanons un plašs citu ketonu klāsts tika pakļauti ļoti enantioselektīvām sililcianīda reakcijām idpi katalītiskos apstākļos (4.C attēls).

4.A attēls. 2-butanona enantiomēru diferenciācija. b. 2-butanona asimetriska cianidēšana ar enzīmiem, organiskajiem katalizatoriem un pārejas metālu katalizatoriem.

c. Idpi katalizē 2-butanona un plaša spektra citu ketonu ļoti enantioselektīvo sililcianīda reakciju.

2.4 aldehidu reduktīvā cianidēšana

Dabisko produktu sintēzē zaļo tozmiku izmanto kā cianīda reaģentu, lai viegli pārvērstu steriski apgrūtinātus aldehīdus nitrilos. Šo metodi tālāk izmanto, lai ievadītu papildu oglekļa atomu aldehīdos un ketonos. Šai metodei ir konstruktīva nozīme enantiospecifiskajā jiadifenolīda pilnajā sintēzē, un tā ir galvenais solis dabisko produktu sintēzē, piemēram, tādu dabisko produktu kā klerodāna, karibenola A un karibenola B sintēzē [6] (5. attēls).

2.5. Organiskā amīna elektroķīmiskā cianīda reakcija

Kā zaļās sintēzes tehnoloģija, organiskā elektroķīmiskā sintēze ir plaši izmantota dažādās organiskās sintēzes jomās. Pēdējos gados tai pievērš uzmanību arvien vairāk pētnieku. PrašanthW. Menezes komanda [7] nesen ziņoja, ka aromātisko amīnu vai alifātisko amīnu var tieši oksidēt līdz atbilstošiem ciānsavienojumiem 1 m KOH šķīdumā (nepievienojot cianīda reaģentu) ar nemainīgu potenciālu 1,49 vrhe, izmantojot lētu Ni2Si katalizatoru un augstu ražu (6. attēls).

03 kopsavilkums

Cianidēšana ir ļoti svarīga organiskās sintēzes reakcija. Sākot ar zaļās ķīmijas ideju, videi draudzīgi cianīda reaģenti tiek izmantoti, lai aizstātu tradicionālos toksiskos un kaitīgos cianīda reaģentus, un jaunas metodes, piemēram, bez šķīdinātājiem, nekatalītiska un mikroviļņu apstarošana, tiek izmantotas, lai vēl vairāk paplašinātu pētījumu apjomu un dziļumu, tādējādi radot milzīgus ekonomiskus, sociālus un vides ieguvumus rūpnieciskajā ražošanā [8]. Līdz ar nepārtrauktu zinātnisko pētījumu progresu cianīda reakcija attīstīsies virzienā uz augstu ražu, ekonomiskumu un zaļo ķīmiju.