Gesamtreaktion
2 C₆H₅CHO → (KCN, wässriges Ethanol) C₆H₅CO–CH(OH)C₆H₅
Cyanid kehrt die Polarität eines Aldehyd-Kohlenstoffs um (Umpolung).
Namensreaktion · Mechanismus
Benzoin-Kondensation
Bei der Benzoin-Kondensation verbinden sich zwei Moleküle eines aromatischen Aldehyds unter Cyanid-Katalyse zu einem α-Hydroxyketon (Benzoin). Cyanid addiert an einen Aldehyd; die C–H-Bindung neben C≡N wird acide, und das entstehende Carbanion – ein maskiertes Acylanion – greift einen zweiten Aldehyd an, bevor Cyanid abgespalten wird.
Mechanismus Schritt für Schritt
- Cyanid addiert. Cyanhydrin-Anion
- Protonierung. Das Lösungsmittel protoniert das Alkoholat: ein Cyanhydrin
- Acylanion-Äquivalent. Die C–H-Bindung neben C≡N ist acide: Hydroxid entfernt das Proton
- C–C-Bindung. Das Carbanion addiert an einen zweiten Aldehyd
- Protonenübertragung. Von O–H zum Alkoholat
- Cyanid tritt aus. C=O bildet sich zurück; der Katalysator wird freigesetzt
Jeder Schritt ist Elektron für Elektron geprüft: Die Elektronenpfeile ergeben genau die gezeichneten Strukturen.
Wichtige Punkte
- Umpolung: Das elektrophile C=O-Kohlenstoffatom wird zum Nukleophil.
- Cyanid ist ein Katalysator: im ersten Schritt zugegeben, im letzten freigesetzt.
- Thiamin (Vitamin B₁) und N-heterocyclische Carbene erfüllen dieselbe Aufgabe.
- Funktioniert mit aromatischen Aldehyden (kein α-H, also keine Aldolreaktionen).
Prüfungswissen
- Umpolung: Das elektrophile Carbonyl-C-Atom wird nukleophil gemacht.
- Cyanid ist ein Katalysator: Es addiert im ersten Schritt und tritt im letzten aus.
- Funktioniert mit aromatischen Aldehyden (kein α-H).
- Benzoin wird zu Benzil oxidiert, das die Benzilsäure-Umlagerung eingeht.
FAQ
Warum ist Cyanid ein guter Katalysator?
Es ist ein gutes Nukleophil, erhöht die Acidität der benachbarten C–H-Bindung und ist am Ende eine gute Abgangsgruppe.
Was bedeutet Umpolung hier?
Polaritätsumkehr: Das normalerweise elektrophile Aldehyd-C-Atom wirkt als Nukleophil, solange es an CN gebunden ist.
Lassen sich aliphatische Aldehyde einsetzen?
Mit Cyanid kaum; enolisierbare Aldehyde gehen Aldolreaktionen ein. Thiazolium-/NHC-Katalysatoren erweitern das Anwendungsspektrum.
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