Cyanogruppen har stærk polaritet og elektronabsorption, så den kan trænge dybt ind i målproteinet og danne hydrogenbindinger med vigtige aminosyrerester i det aktive sted. Samtidig er cyanogruppen det bioelektroniske isosteriske legeme af carbonyl, halogen og andre funktionelle grupper, hvilket kan forbedre interaktionen mellem små lægemiddelmolekyler og målproteiner, så den anvendes i vid udstrækning i strukturel modifikation af medicin og pesticider [1]. Repræsentative cyanoholdige medicinske lægemidler omfatter saxagliptin (figur 1), verapamil, febuxostat osv. Landbrugslægemidler omfatter bromofenitril, fipronil, fipronil osv. Derudover har cyanoforbindelser også en vigtig anvendelsesværdi inden for duftstoffer, funktionelle materialer osv. For eksempel er citronitril en international ny nitrilduft, og 4-brom-2,6-difluorbenzonitril er et vigtigt råmateriale til fremstilling af flydende krystalmaterialer. Det kan ses, at cyanoforbindelser anvendes i vid udstrækning på forskellige områder på grund af deres unikke egenskaber [2].

Cyanogruppen har stærk polaritet og elektronabsorption, så den kan trænge dybt ind i målproteinet og danne hydrogenbindinger med vigtige aminosyrerester i det aktive sted. Samtidig er cyanogruppen det bioelektroniske isosteriske legeme af carbonyl, halogen og andre funktionelle grupper, hvilket kan forbedre interaktionen mellem små lægemiddelmolekyler og målproteiner, så den anvendes i vid udstrækning i strukturel modifikation af medicin og pesticider [1]. Repræsentative cyanoholdige medicinske lægemidler omfatter saxagliptin (figur 1), verapamil, febuxostat osv. Landbrugslægemidler omfatter bromofenitril, fipronil, fipronil osv. Derudover har cyanoforbindelser også en vigtig anvendelsesværdi inden for duftstoffer, funktionelle materialer osv. For eksempel er citronitril en international ny nitrilduft, og 4-brom-2,6-difluorbenzonitril er et vigtigt råmateriale til fremstilling af flydende krystalmaterialer. Det kan ses, at cyanoforbindelser anvendes i vid udstrækning på forskellige områder på grund af deres unikke egenskaber [2].

2.2 Elektrofil cyanideringsreaktion af enolborid

Kensuke Kiyokawas team [4] brugte cyanidreagenserne n-cyano-n-phenyl-p-toluensulfonamid (NCTS) og p-toluensulfonylcyanid (tscn) til at opnå højeffektiv elektrofil cyanidering af enolborforbindelser (Figur 3). Gennem denne nye metode kan forskellige β-acetonitriler bruges, og der findes en bred vifte af substrater.

2.3 organisk katalytisk stereoselektiv silicocyanidreaktion af ketoner

For nylig har Benjamin List-teamet [5] i tidsskriftet Nature rapporteret om den enantiomere differentiering af 2-butanon (figur 4a) og den asymmetriske cyanidreaktion af 2-butanon med enzymer, organiske katalysatorer og overgangsmetalkatalysatorer ved brug af HCN eller tmscn som cyanidreagens (figur 4b). Med tmscn som cyanidreagens blev 2-butanon og en bred vifte af andre ketoner udsat for stærkt enantioselektive silylcyanidreaktioner under de katalytiske betingelser i idpi (figur 4C).

Figur 4 A, enantiomer differentiering af 2-butanon. b. Asymmetrisk cyanidering af 2-butanon med enzymer, organiske katalysatorer og overgangsmetalkatalysatorer.

c. Idpi katalyserer den stærkt enantioselektive silylcyanidreaktion af 2-butanon og en bred vifte af andre ketoner.

2.4 reduktiv cyanidering af aldehyder

I syntesen af ​​naturprodukter anvendes den grønne tosmik som et cyanidreagens til let at omdanne sterisk hindrede aldehyder til nitriler. Denne metode bruges yderligere til at introducere et ekstra kulstofatom i aldehyder og ketoner. Denne metode har konstruktiv betydning i den enantiospecifikke totalsyntese af jiadifenolid og er et nøgletrin i syntesen af ​​naturprodukter, såsom syntesen af ​​naturprodukter som clerodan, caribenol A og caribenol B [6] (Figur 5).

2.5 elektrokemisk cyanidreaktion af organisk amin

Som en grøn synteseteknologi er organisk elektrokemisk syntese blevet meget anvendt inden for forskellige områder af organisk syntese. I de senere år har flere og flere forskere været opmærksomme på det. Prashanth W. Menezes team [7] rapporterede for nylig, at aromatisk amin eller alifatisk amin kan oxideres direkte til tilsvarende cyanoforbindelser i 1 m KOH-opløsning (uden tilsætning af cyanidreagens) med et konstant potentiale på 1,49 vrhe ved hjælp af en billig Ni2Si-katalysator med højt udbytte (figur 6).

03 resumé

Cyanidering er en meget vigtig organisk syntesereaktion. Med udgangspunkt i ideen om grøn kemi anvendes miljøvenlige cyanidreagenser til at erstatte traditionelle giftige og skadelige cyanidreagenser, og nye metoder såsom opløsningsmiddelfri, ikke-katalytisk og mikrobølgebestråling anvendes til yderligere at udvide forskningens omfang og dybde for at generere enorme økonomiske, sociale og miljømæssige fordele i industriel produktion [8]. Med den fortsatte udvikling af videnskabelig forskning vil cyanidreaktioner udvikle sig mod højt udbytte, økonomi og grøn kemi.