Reakcja sumaryczna
2 C₆H₅CHO → (KCN, wodny etanol) C₆H₅CO–CH(OH)C₆H₅
Cyjanek odwraca polarność węgla aldehydowego (umpolung).
Reakcja imienna · mechanizm
Kondensacja benzoinowa
W kondensacji benzoinowej dwie cząsteczki aldehydu aromatycznego łączą się w α-hydroksyketon (benzoinę) w obecności katalizatora cyjankowego. Jon cyjankowy przyłącza się do jednego aldehydu; wiązanie C–H obok C≡N staje się kwasowe, a powstały karboanion — zamaskowany anion acylowy — atakuje drugi aldehyd, zanim cyjanek zostanie wypchnięty.
Mechanizm krok po kroku
- Przyłączenie cyjanku. Anion cyjanohydryny
- Protonowanie. Rozpuszczalnik protonuje alkoholan: cyjanohydryna
- Równoważnik anionu acylowego. Wiązanie C–H obok C≡N jest kwasowe: jon wodorotlenkowy odrywa proton
- Wiązanie C–C. Karboanion przyłącza się do drugiego aldehydu
- Przeniesienie protonu. Z O–H na alkoholan
- Odejście cyjanku. C=O odtwarza się; katalizator zostaje uwolniony
Każdy etap sprawdzono elektron po elektronie: zakrzywione strzałki prowadzą dokładnie do narysowanych struktur.
Najważniejsze punkty
- Umpolung: elektrofilowy atom węgla C=O staje się nukleofilem.
- Cyjanek jest katalizatorem: dodawany w pierwszym etapie, uwalniany w ostatnim.
- Tiamina (witamina B₁) i karbeny N-heterocykliczne pełnią tę samą funkcję.
- Działa z aldehydami aromatycznymi (brak H w pozycji α, które dawałyby reakcje aldolowe).
Na egzaminy JEE i NEET
- Umpolung: elektrofilowy węgiel karbonylowy staje się nukleofilowy.
- Cyjanek jest katalizatorem: przyłącza się w pierwszym etapie i odchodzi w ostatnim.
- Działa z aldehydami aromatycznymi (brak H w pozycji α).
- Benzoina utlenia się do benzilu, który ulega przegrupowaniu benzilowemu.
FAQ
Dlaczego cyjanek jest dobrym katalizatorem?
Jest dobrym nukleofilem, zwiększa kwasowość sąsiedniego wiązania C–H, a na końcu jest dobrą grupą opuszczającą.
Co oznacza tu umpolung?
Odwrócenie polarności: normalnie elektrofilowy atom węgla aldehydu działa jako nukleofil, gdy jest związany z CN.
Czy można użyć aldehydów alifatycznych?
Z cyjankiem niełatwo; aldehydy zdolne do enolizacji ulegają reakcjom aldolowym. Katalizatory tiazoliowe/NHC poszerzają zakres reakcji.
Narysuj w MolDraw
Przycisk powyżej otwiera cały rysunek — reakcję sumaryczną, ponumerowany mechanizm i najważniejsze punkty — jako zwykłe, edytowalne struktury. Zmieniaj podstawniki, zmieniaj kolory atomów lub eksportuj PNG, SVG albo kod chemfig do notatek i prezentacji. Ten sam rysunek znajdziesz w panelu Templates w sekcji Name reactions.