לקבוצת ציאנו יש קוטביות חזקה וספיגת אלקטרונים, כך שהיא יכולה להיכנס עמוק לתוך חלבון המטרה כדי ליצור קשרי מימן עם שאריות חומצות אמינו מרכזיות באתר הפעיל. יחד עם זאת, קבוצת ציאנו היא הגוף האיסטרוי הביו-אלקטרוני של קרבוניל, הלוגן וקבוצות פונקציונליות אחרות, שיכולות לשפר את האינטראקציה בין מולקולות תרופות קטנות וחלבוני מטרה, ולכן היא נמצאת בשימוש נרחב בשינוי המבני של תרופות וחומרי הדברה [1] . התרופות הרפואיות המכילות ציאנו הייצוגיות כוללות סקסאגליפטין (איור 1), ורפמיל, פבוקסוסטט וכו'; תרופות חקלאיות כוללות ברומופניטריל, פיפרוניל, פיפרוניל וכן הלאה. בנוסף, לתרכובות ציאנו יש ערך יישום חשוב גם בתחומי הריח, החומרים הפונקציונליים וכן הלאה. לדוגמה, ציטרוניטריל הוא ניחוח ניטריל חדש בינלאומי, ו-4-ברומו-2,6-דיפלואורו-בנזוניטריל הוא חומר גלם חשוב להכנת חומרים גבישים נוזליים. ניתן לראות כי תרכובות ציאנו נמצאות בשימוש נרחב בתחומים שונים בשל תכונותיהן הייחודיות [2].

לקבוצת ציאנו יש קוטביות חזקה וספיגת אלקטרונים, כך שהיא יכולה להיכנס עמוק לתוך חלבון המטרה כדי ליצור קשרי מימן עם שאריות חומצות אמינו מרכזיות באתר הפעיל. יחד עם זאת, קבוצת ציאנו היא הגוף האיסטרוי הביו-אלקטרוני של קרבוניל, הלוגן וקבוצות פונקציונליות אחרות, שיכולות לשפר את האינטראקציה בין מולקולות תרופות קטנות וחלבוני מטרה, ולכן היא נמצאת בשימוש נרחב בשינוי המבני של תרופות וחומרי הדברה [1] . התרופות הרפואיות המכילות ציאנו הייצוגיות כוללות סקסאגליפטין (איור 1), ורפמיל, פבוקסוסטט וכו'; תרופות חקלאיות כוללות ברומופניטריל, פיפרוניל, פיפרוניל וכן הלאה. בנוסף, לתרכובות ציאנו יש ערך יישום חשוב גם בתחומי הריח, החומרים הפונקציונליים וכן הלאה. לדוגמה, ציטרוניטריל הוא ניחוח ניטריל חדש בינלאומי, ו-4-ברומו-2,6-דיפלואורו-בנזוניטריל הוא חומר גלם חשוב להכנת חומרים גבישים נוזליים. ניתן לראות כי תרכובות ציאנו נמצאות בשימוש נרחב בתחומים שונים בשל תכונותיהן הייחודיות [2].

2.2 תגובת ציאנידציה אלקטרופילית של אנול בוריד

הצוות של Kensuke Kiyokawa [4] השתמש בריאגנטים של ציאניד n-cyano-n-phenyl-p-toluenesulfonamide (NCTS) ו-p-toluenesulfonyl cyanide (tscn) כדי להשיג ציאנידציה אלקטרופילית ביעילות גבוהה של תרכובות אנול בורון (איור 3). באמצעות תוכנית חדשה זו, שונים β- Acetonitrile, ויש לו מגוון רחב של מצעים.

2.3 תגובת סיליקו ציאניד סטריאו-סלקטיבית אורגנית קטליטית של קטונים

לאחרונה, צוות רשימת בנימין [5] דיווח בכתב העת Nature על ההתמיינות האננטיומרית של 2-בוטנון (איור 4א) ותגובת הציאניד הא-סימטרית של 2-בוטנון עם אנזימים, זרזים אורגניים וזרזי מתכת מעבר, תוך שימוש ב-HCN או tmscn כמגיב ציאניד. (איור 4ב). עם tmscn כמגיב הציאניד, 2-בוטנון ומגוון רחב של קטונים אחרים היו נתונים לתגובות סיליל ציאניד אננטיוסלקטיביות מאוד בתנאים הקטליטיים של idpi (איור 4C).

איור 4 א', בידול אננטיומרי של 2-בוטנון. ב. ציאנידציה אסימטרית של 2-בוטנון עם אנזימים, זרזים אורגניים וזרזי מתכת מעבר.

ג. Idpi מזרז את תגובת הסייל ציאניד האנטיוסלקטיבית ביותר של 2-בוטנון ומגוון רחב של קטונים אחרים.

2.4 ציאנידציה רדוקטיבית של אלדהידים

בסינתזה של מוצרים טבעיים, הטוסמיק הירוק משמש כמגיב ציאניד כדי להמיר בקלות אלדהידים עם מעצורים סטריית לניטרילים. שיטה זו משמשת עוד להחדרת אטום פחמן נוסף לאלדהידים וקטונים. לשיטה זו יש משמעות קונסטרוקטיבית בסינתזה הכוללת ה-Enantiospecific של jiadifenolide והיא שלב מפתח בסינתזה של מוצרים טבעיים, כגון סינתזה של מוצרים טבעיים כגון clerodane, caribenol A ו-caribenol B [6] (איור 5).

2.5 תגובת ציאניד אלקטרוכימית של אמין אורגני

כטכנולוגיית סינתזה ירוקה, נעשה שימוש נרחב בסינתזה אלקטרוכימית אורגנית בתחומים שונים של סינתזה אורגנית. בשנים האחרונות יותר ויותר חוקרים שמים לב לכך. PrashanthW. צוות Menezes [7] דיווח לאחרונה שניתן לחמצן ישירות אמין ארומטי או אמין אליפטי לתרכובות ציאנו מתאימות בתמיסת 1m KOH (ללא הוספת ריאגנט ציאניד) עם פוטנציאל קבוע של 1.49vrhe באמצעות זרז Ni2Si זול, עם תשואה גבוהה (איור 6) .

סיכום 03

ציאנידציה היא תגובת סינתזה אורגנית חשובה מאוד. החל מהרעיון של כימיה ירוקה, ריאגנטים ציאניד ידידותיים לסביבה משמשים להחלפת ריאגנטים ציאניד רעילים ומזיקים מסורתיים, ושיטות חדשות כגון קרינה נטולת ממסים, לא קטליטית והקרנה במיקרוגל משמשות כדי להרחיב עוד יותר את היקף ועומק המחקר, כך באשר לייצר יתרונות כלכליים, חברתיים וסביבתיים עצומים בייצור תעשייתי [8]. עם ההתקדמות המתמשכת של המחקר המדעי, תגובת ציאניד תתפתח לקראת תשואה גבוהה, כלכלה וכימיה ירוקה.