12.16 : Aldehyde und Ketone mit HCN: Cyanhydrin-Bildungsmechanismus

Cyanhydrine entstehen, wenn Cyanid-Nukleophile und Carbonylverbindungen wie Aldehyde und Ketone reagieren. Eine starke Base, das Cyanidion, katalysiert die Bildung von Cyanhydrin. Die Ionen werden aus HCN unter wässrigen Bedingungen erzeugt. Sobald die Cyanidionen erzeugt sind, umfasst der erste Schritt den nukleophilen Angriff der Cyanidionen auf den elektrophilen Carbonylkohlenstoff. Dieser Angriff verschiebt die π-Elektronen vom C=O zum Sauerstoffatom und bildet das Alkoxidion-Zwischenprodukt. Das so gebildete Alkoxidanion ist hochbasisch und abstrahiert ein Proton von einem anderen HCN-Molekül, um Cyanhydrin zu bilden. Diese Reaktion regeneriert auch den Cyanidkatalysator.

Das stark basische Cyanidion fungiert auch als gute Abgangsgruppe und kann die Aldehyde und Ketone leicht zurückgeben. In Gegenwart einer starken Base wird die Hydroxylgruppe am Cyanhydrin deprotoniert, um das Alkoxidanion zu bilden. Das Alkoxidanion erfährt eine interne Umlagerung der delokalisierten Elektronen und verliert das Cyanidion unter Bildung der Carbonylverbindung.