Le Matafaioi ma Mechanisms o le Sodium Cyanide i Organic Synthesis

faʻatomuaga

O le Sodium Cyanide (NaCN), o se mea malō paʻepaʻe e faigofie ona solo i le vai, o se faʻavae malosi ma se nucleophile malosi, ma avea ai ma se reagent taua i le gaosiga o mea faʻaola . E ui i lona oona tele, lea e manaʻomia ai le puipuiga ma le saogalemu i le taimi e faʻaaogaina ai, ae o le Sodium cyanide e taua tele i le gaosiga o mea faʻaola eseese, e aofia ai vailaʻau, vailaʻau faʻatoʻaga, ma polymers.

Matafaioi a le Sodium Cyanide i le Organic Synthesis

Cyanide Ion o se Nucleophile

O le cyanide ion i totonu o le Sodium Cyanide o se nucleophile e matua tali vave lava. Fa'afetai i le negative charge i luga o le carbon atom ma le maualuga o le electronegativity o le nitrogen atom, e mafai ona osofa'ia electrophilic centers i totonu o molecules organic, e pei o carbonyl groups, alkyl halides, ma epoxides.

Fausiaina C - C noataga

O se tasi o galuega taua a le sodium cyanide i le fa'aputuga o meaola o le fausiaina lea o ni fusi fou o le kaponi - kaponi, e ausia e ala i le suiga o le nucleophilic ma le fa'aopoopoga o mea. Mo se fa'ata'ita'iga, pe a tali atu se alkyl halide ma le sodium cyanide, e sui e le cyanide ion le halide ion, ma i'u ai i le fausiaina o se nitrile. O lenei tali e maua ai se auala faigofie e fa'aofi ai se isi atomu kaponi i totonu o le mole. Mulimuli ane, e mafai ona liua le vaega nitrile i isi vaega fa'atino e pei o carboxylic acids, amines, po'o aldehydes e ala i faiga fa'akemikolo eseese.

Fa'asologa o Amino Acids - Le Strecker Reaction

Sodium cyanide o se vaega autu i le Strecker tali, lea e faʻaaogaina mo le faʻapipiʻiina o α - amino acids. I lenei tali, o se aldehyde poʻo se ketone e tuʻufaʻatasia ma le ammonium chloride ma le sodium cyanide e fausia ai se α-amino nitrile. O lenei α - amino nitrile e mafai ona fa'asusuina e maua ai le α - amino acid tutusa.

O le tali e faʻaalia i ni laasaga se tele: Muamua, o le vaega carbonyl o le aldehyde poʻo le ketone e maua le protonation, faʻateleina lona electrophilicity. Ona osofa'ia lea e se mole mole ammonia le vaega carbonyl protonated, sosoo ai ma le deprotonation e fai ai se hemiaminal. O le isi, o le vaega hydroxyl o le hemiaminal ua faʻapipiʻiina, e mafua ai le faʻaumatiaina o le vai ma le faʻavaeina o se ion iminium. Ona osofaia lea e le cyanide ion le ion iminium e maua ai le α - amino nitrile. Mulimuli ane, hydrolysis o le α - amino nitrile i le i ai o se acid po o se faavae e maua ai le α - amino acid.

Fa'asologa o Nitriles mai Aryl Halides - Le Rosenmund - von Braun Reaction

I le tali a Rosenmund - von Braun, o le sodium cyanide e fa'aaogaina e fa'aliliu ai aril halides, ia o mea fa'afefiloi e fa'afo'i halogen, i nitriles aril. Fa'asalaina e le kopa(I) cyanide ma e masani ona mana'omia le vevela maualuga, o lenei tali e aofia ai le fa'avaeina o se kopa-aryl intermediate. O le cyanide ion mai le sodium cyanide ona tali atu lea ma lenei vaeluaga e fausia ai le aryl nitrile. O lenei faiga e taua tele mo le fa'aofiina o se vaega galue nitrile i luga o se mama manogi, lea e mafai ona toe fa'aleleia atili mo le fa'aogaina o mea manogi eseese, e pei o vaila'au ma vali.

Fa'asologa o Fa'aputuga Kabonil

O le sodium cyanide e auai foʻi i le tuʻufaʻatasia o mea faʻapipiʻi carbonyl. Mo se fa'ata'ita'iga, pe a fa'afeagai ma se epoxide, e osofa'ia e le cyanide ion le kaponi o le mama o le mama epoxide ua suitulaga itiiti, ma mafua ai ona matala le mama. O le su'esu'eina mulimuli ane o le cyanohydrin e maua ai e mafai ona o'o atu ai i le fa'atupuina o le carbonyl compound.

Mechanism of Reactions Aʻafia ai le Sodium Cyanide

Nucleophilic Sustitution Reactions

Faiga SN2 : A tali atu le sodium cyanide ma le primary alkyl halides, e masani ona mulimuli le tali i le faiga SN2 (bimolecular nucleophilic substitution). E osofa'ia e le cyanide ion le carbon atom e pipii i le halogen mai le itu i tua, e fa'afeagai ma le tulaga o le leaving halide ion. O se tali fa'atasi lea e motusia ai le carbon - halogen bond ma le fausiaina o le carbon - cyanide bond i le taimi e tasi. O le fua faatatau o le tali e fa'alagolago i le maualuga o le alkyl halide ma le cyanide ion, ma o le stereochemistry o le oloa e fa'afeagai pe a fa'atusatusa i le mea na amata ai.

Faiga SN1 : Faatasi ai ma le tertiary alkyl halides, e mafai ona faagasolo le tali atu e ala i le faiga SN1 (unimolecular nucleophilic substitution). Muamua, e vavae ese le alkyl halide e fausia ai se vaega o le carbocation. Ona osofaia lea e le cyanide ion lenei carbocation e fausia ai le oloa. O le faiga SN1 e fa'ailoaina i le fausiaina o se vaega o le planar carbocation, ma e mafai e le oloa ona fa'aalia se fa'afefiloi o stereochemistries, o se mea e ta'ua o le racemization, ona o le osofa'iga a le nucleophile mai itu uma e lua o le planar carbocation.

Nucleophilic Fa'aopoopo Tali

Fa'aopoopoga i Vaega Carbonyl : A tali atu le sodium cyanide ma aldehydes po'o ketones, e taula'i le cyanide ion i le electrophilic carbonyl carbon atom. O le vaega carbonyl e iai se polarized carbon - oxygen bond, ma o le carbon atom o le electrophilic site. O le osofa'iga a le cyanide ion e fausia ai se carbon - cyanide bond fou, ma o le oxygen atom o le carbonyl group e maua ai se negative charge. I le isi la'asaga, o se proton source, e pei o le vai po'o se acid, e fa'aprotonate le oxygen atom e fausia ai se cyanohydrin. O lenei tali e mafai ona toe fa'afo'isia, ma e mafai ona fetu'una'i le paleni agai i le oloa e ala i le puleaina o tulaga o le tali.

Fa'aopoopoga i Imines : I le tali atu o le Strecker, o le fa'aopoopoga o le cyanide ion i le iminium ion, lea e fausia mai le tali atu o se aldehyde po'o le ketone ma le ammonia, e mulimuli i se faiga fa'aopoopo nucleophilic tutusa. O le iminium ion e iai se totogi lelei i luga o le nitrogen atom, ma avea ai le carbon atom e lata ane ma electrophilic. O le cyanide ion e osofa'ia lenei carbon atom, ma fausia ai se carbon - cyanide bond fou ma i'u ai i le fausiaina o se α - amino nitrile.

Saogalemu

E taua tele le fa'amamafa o le sodium cyanide e matua'i o'ona. O le inhalation, ingestion, po'o le pa'i i le pa'u e mafai ona oti. Pe a galue i le sodium cyanide, e tatau ona tausisia tulafono saogalemu. E aofia ai le faia o su'esu'ega i totonu o se pusa asu ea lelei, ofuina o mea e puipui ai le tagata lava ia e pei o totigilima, mata tioata, ma se ofu su'esu'e, ma le i ai o fuafuaga talafeagai e tali atu ai i fa'alavelave fa'afuase'i pe a tupu fa'afuase'i.

iʻuga

O le Sodium cyanide o se mea faʻamalosi ma sili ona lelei i le faʻaogaina o meaola. O lona gafatia e galue e pei o se nucleophile ma fausia fou carbon - carbon bonds ua avea ma meafaigaluega taua mo chemists i le tuufaatasia o le tele o vaega o meaola. O le malamalama i auala e tali atu ai e aofia ai le sodium cyanide e mana'omia mo le fa'atulagaina o auala fa'aoga lelei ma va'ai i'uga o tali. Ae ui i lea, ona o le maualuga o le oona, o lona faʻaogaina e tatau ona faʻatonutonu ma le faʻaeteete ma faʻatinoina ma le puipuiga sili o le saogalemu e puipuia ai le soifua manuia o fomaʻi ma le siosiomaga.