Die Cyanogruppe weist eine starke Polarität und Elektronenabsorption auf, sodass sie tief in das Zielprotein eindringen und Wasserstoffbrücken mit wichtigen Aminosäureresten im aktiven Zentrum bilden kann. Gleichzeitig ist die Cyanogruppe der bioelektronische isosterische Körper von Carbonyl-, Halogen- und anderen funktionellen Gruppen, der die Wechselwirkung zwischen kleinen Arzneimittelmolekülen und Zielproteinen verbessern kann und daher häufig bei der Strukturmodifikation von Arzneimitteln und Pestiziden eingesetzt wird [1]. . Zu den repräsentativen cyanhaltigen Arzneimitteln gehören Saxagliptin (Abbildung 1), Verapamil, Febuxostat usw.; Zu den landwirtschaftlichen Arzneimitteln gehören Bromfenitril, Fipronil, Fipronil und so weiter. Darüber hinaus haben Cyanoverbindungen auch einen wichtigen Anwendungswert in den Bereichen Duftstoffe, Funktionsmaterialien usw. Beispielsweise ist Citronitril ein international neuer Nitrilduftstoff, und 4-Brom-2,6-difluorbenzonitril ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Flüssigkristallmaterialien. Es zeigt sich, dass Cyanoverbindungen aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen weit verbreitet sind [2].

Die Cyanogruppe weist eine starke Polarität und Elektronenabsorption auf, sodass sie tief in das Zielprotein eindringen und Wasserstoffbrücken mit wichtigen Aminosäureresten im aktiven Zentrum bilden kann. Gleichzeitig ist die Cyanogruppe der bioelektronische isosterische Körper von Carbonyl-, Halogen- und anderen funktionellen Gruppen, der die Wechselwirkung zwischen kleinen Arzneimittelmolekülen und Zielproteinen verbessern kann und daher häufig bei der Strukturmodifikation von Arzneimitteln und Pestiziden eingesetzt wird [1]. . Zu den repräsentativen cyanhaltigen Arzneimitteln gehören Saxagliptin (Abbildung 1), Verapamil, Febuxostat usw.; Zu den landwirtschaftlichen Arzneimitteln gehören Bromfenitril, Fipronil, Fipronil und so weiter. Darüber hinaus haben Cyanoverbindungen auch einen wichtigen Anwendungswert in den Bereichen Duftstoffe, Funktionsmaterialien usw. Beispielsweise ist Citronitril ein international neuer Nitrilduftstoff, und 4-Brom-2,6-difluorbenzonitril ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Flüssigkristallmaterialien. Es zeigt sich, dass Cyanoverbindungen aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen weit verbreitet sind [2].

2.2 Elektrophile Cyanidierungsreaktion von Enolborid

Das Team von Kensuke Kiyokawa [4] verwendete die Cyanidreagenzien n-Cyano-n-phenyl-p-toluolsulfonamid (NCTS) und p-Toluolsulfonylcyanid (tscn), um eine hocheffiziente elektrophile Cyanidierung von Enolborverbindungen zu erreichen (Abbildung 3). Durch dieses neue Schema können verschiedene β-Acetonitrile und ein breites Spektrum an Substraten hergestellt werden.

2.3 Organische katalytische stereoselektive Siliciumcyanidreaktion von Ketonen

Kürzlich berichtete das Benjamin-List-Team [5] in der Zeitschrift Nature über die Enantiomerendifferenzierung von 2-Butanon (Abbildung 4a) und die asymmetrische Cyanidreaktion von 2-Butanon mit Enzymen, organischen Katalysatoren und Übergangsmetallkatalysatoren unter Verwendung von HCN oder tmscn als Cyanidreagens (Abbildung 4b). Mit tmscn als Cyanidreagens wurden 2-Butanon und eine Vielzahl anderer Ketone unter den katalytischen Bedingungen von idpi hoch enantioselektiven Silylcyanidreaktionen unterzogen (Abbildung 4C).

Abbildung 4 A, Enantiomerendifferenzierung von 2-Butanon. B. Asymmetrische Cyanidierung von 2-Butanon mit Enzymen, organischen Katalysatoren und Übergangsmetallkatalysatoren.

C. Idpi katalysiert die hoch enantioselektive Silylcyanidreaktion von 2-Butanon und einer Vielzahl anderer Ketone.

2.4 reduktive Cyanidierung von Aldehyden

Bei der Synthese von Naturstoffen wird das grüne Tosmic als Cyanidreagens verwendet, um sterisch gehinderte Aldehyde leicht in Nitrile umzuwandeln. Diese Methode wird außerdem verwendet, um ein zusätzliches Kohlenstoffatom in Aldehyde und Ketone einzuführen. Diese Methode hat konstruktive Bedeutung in der enantiospezifischen Totalsynthese von Jiadifenolid und ist ein Schlüsselschritt in der Synthese von Naturstoffen, beispielsweise der Synthese von Naturstoffen wie Clerodan, Caribenol A und Caribenol B [6] (Abbildung 5).

2.5 Elektrochemische Cyanidreaktion von organischem Amin

Als umweltfreundliche Synthesetechnologie wird die organische elektrochemische Synthese in verschiedenen Bereichen der organischen Synthese häufig eingesetzt. In den letzten Jahren haben sich immer mehr Forscher damit beschäftigt. PrashanthW. Das Menezes-Team [7] berichtete kürzlich, dass aromatisches Amin oder aliphatisches Amin in 1 m KOH-Lösung (ohne Zugabe von Cyanidreagens) mit einem konstanten Potential von 1,49 vhe unter Verwendung eines billigen Ni2Si-Katalysators und mit hoher Ausbeute direkt zu entsprechenden Cyanoverbindungen oxidiert werden können (Abbildung 6). .

03 Zusammenfassung

Die Cyanidierung ist eine sehr wichtige organische Synthesereaktion. Ausgehend von der Idee der grünen Chemie werden umweltfreundliche Cyanid-Reagenzien verwendet, um herkömmliche giftige und schädliche Cyanid-Reagenzien zu ersetzen, und neue Methoden wie lösungsmittelfreie, nicht katalytische und Mikrowellenbestrahlung werden eingesetzt, um den Umfang und die Tiefe der Forschung weiter zu erweitern um enorme wirtschaftliche, soziale und ökologische Vorteile in der industriellen Produktion zu generieren [8]. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der wissenschaftlichen Forschung wird sich die Cyanidreaktion in Richtung hoher Ausbeute, Wirtschaftlichkeit und grüner Chemie entwickeln.