ปฏิกิริยาโดยรวม
2 C₆H₅CHO → (KCN, เอทานอลในน้ำ) C₆H₅CO–CH(OH)C₆H₅
ไซยาไนด์กลับขั้วของคาร์บอนในแอลดีไฮด์ (umpolung)
ปฏิกิริยาที่มีชื่อ · กลไก
การควบแน่นเบนโซอิน
ในการควบแน่นเบนโซอิน แอลดีไฮด์แอโรมาติกสองโมเลกุลรวมกันเป็นแอลฟา-ไฮดรอกซีคีโตน (เบนโซอิน) โดยมีไซยาไนด์เป็นตัวเร่ง ไซยาไนด์เติมเข้าที่แอลดีไฮด์โมเลกุลหนึ่ง C–H ที่อยู่ติดกับ C≡N จึงมีความเป็นกรด และคาร์แบนไอออนที่เกิดขึ้น ซึ่งเป็นแอซิลแอนไอออนแฝง จะเข้าทำแอลดีไฮด์โมเลกุลที่สองก่อนที่ไซยาไนด์จะถูกขับออก
กลไกทีละขั้น
- ไซยาไนด์เติมเข้า ได้แอนไอออนของไซยาโนไฮดริน
- การเติมโปรตอน ตัวทำละลายให้โปรตอนแก่แอลคอกไซด์ ได้ไซยาโนไฮดริน
- สมมูลของแอซิลแอนไอออน C–H ที่อยู่ติดกับ C≡N มีความเป็นกรด ไฮดรอกไซด์จึงดึงออก
- พันธะ C–C คาร์แบนไอออนเติมเข้าที่แอลดีไฮด์โมเลกุลที่สอง
- การถ่ายโอนโปรตอน จาก O–H ไปยังแอลคอกไซด์
- ไซยาไนด์หลุดออก C=O กลับคืนมาและตัวเร่งถูกปลดปล่อย
ทุกขั้นได้รับการตรวจสอบทีละอิเล็กตรอน ลูกศรโค้งให้โครงสร้างตรงตามที่วาดไว้ทุกประการ
ประเด็นสำคัญ
- อัมโพลุง: คาร์บอนของ C=O ซึ่งเป็นอิเล็กโทรไฟล์กลายเป็นนิวคลีโอไฟล์
- ไซยาไนด์เป็นตัวเร่ง: เติมเข้าในขั้นแรกและถูกปลดปล่อยในขั้นสุดท้าย
- ไทอามีน (วิตามิน B₁) และ N-เฮเทอโรไซคลิกคาร์บีนทำหน้าที่เดียวกัน
- ใช้ได้กับแอลดีไฮด์แอโรมาติก (ไม่มี α-H ที่จะเกิดปฏิกิริยาแอลดอล)
สำหรับ JEE และ NEET
- อัมโพลุง: คาร์บอนของหมู่คาร์บอนิลซึ่งเป็นอิเล็กโทรไฟล์ถูกทำให้เป็นนิวคลีโอไฟล์
- ไซยาไนด์เป็นตัวเร่ง: เติมเข้าในขั้นแรกและหลุดออกในขั้นสุดท้าย
- ใช้ได้กับแอลดีไฮด์แอโรมาติก (ไม่มี α-H)
- เบนโซอินถูกออกซิไดซ์เป็นเบนซิล ซึ่งเกิดการจัดเรียงตัวใหม่แบบกรดเบนซิลิก
คำถามพบบ่อย
ทำไมไซยาไนด์จึงเป็นตัวเร่งที่ดี
ไซยาไนด์เป็นนิวคลีโอไฟล์ที่ดี ทำให้ C–H ข้างเคียงมีความเป็นกรดมากขึ้น และเป็นหมู่หลุดออกที่ดีในขั้นสุดท้าย
อัมโพลุงในที่นี้หมายถึงอะไร
การกลับขั้ว: คาร์บอนของแอลดีไฮด์ซึ่งปกติเป็นอิเล็กโทรไฟล์ ทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอไฟล์ขณะที่สร้างพันธะกับ CN
ใช้แอลดีไฮด์อะลิฟาติกได้หรือไม่
ใช้กับไซยาไนด์ได้ไม่ง่าย เพราะแอลดีไฮด์ที่เกิดอีนอลได้จะเกิดปฏิกิริยาแอลดอลแทน ตัวเร่งไทอะโซเลียม/NHC ช่วยขยายขอบเขตการใช้งาน
วาดใน MolDraw
ปุ่มด้านบนจะเปิดภาพฉบับสมบูรณ์ ได้แก่ ปฏิกิริยาโดยรวม กลไกที่มีหมายเลขขั้น และประเด็นสำคัญ ในรูปโครงสร้างธรรมดาที่แก้ไขได้ คุณเปลี่ยนหมู่แทนที่ เปลี่ยนสีอะตอม หรือส่งออกเป็น PNG, SVG หรือโค้ด chemfig สำหรับโน้ตและสไลด์ได้ ภาพเดียวกันนี้อยู่ในแผง Templates ในหมวด Name reactions