Hi,各位爱好有机合成的朋友，
今天分享一个非常常见的官能团：氰基。氰基官能团在官能团转化反应中占据十分重要的位置，同时，很多重要的天然产物分子中也含有氰基。因此，本文对于有机合成的Chemists还是很有帮助的。
Figure 1:含有CN的生物活性分子
第一部分：氰基官能团的转化
下图是小编觉得有机合成者经常会遇到的氰基官能团的转化，氰基可以转化成各种各样的有用官能团，例如：1）CN基在DIBAL-H作用下低温条件下转化成醛基，醛基可以参与还原胺化等反应；2）CN基可以在LiAlH4或者Pd/C&H2作用下还原成甲胺，从而继续发生酰胺缩合等反应；3）CN基在酸性或者碱性作用下加热回流生成羧酸；4）CN基可以在酸性醇溶剂中转化成酯基；5）氰基可以和羟胺反应生成咪，从而发生一些关环反应；等等，具体见下图：
第二部分：氰基官能团的引入
既然氰基在有机合成中充当这么重要的角色，如何合成氰基必然是非常重要的课题。合成氰基必然涉及氰源，常见的氰源有：NaCN/KCN(剧毒。禁止接触酸)，TMSCN，CuCN, Zn(CN)2,K4[Fe(CN)6],一般情况下，CuCN, Zn(CN)2,K4[Fe(CN)6]在金属催化下反应的比较多，毒性较低。
小编罗列了如下几个常见的氰基引入方法：
1）Chan-Lam反应引入CN，但是小编没怎么用过这种方法，不是很常用的方法，但是反应没问题的。
2）Sandmeyer反应引入CN，说实在的，这个方法小编有一点害怕，毋容置疑生成重氮那一步需要酸，后面又得加入CuCN或者KCN，不担心生成HCN吗？文献中有无数报道，合成不会有问题，但是不建议使用。
3）Rosenmund-Von Braun反应
此方法是不少CRO公司员工的首选，利用CuCN作为氰源和催化剂，高温回流，反应一般都很好。很明显，缺陷就是温度太高，而且后处理经常会乳化，这个时候小编建议加入氨水，和铜络合萃取除去。
4）利用醛基制备氰基
醛基很容易和羟胺或者类似物生成亚胺键，然后用一些脱水试剂就可以制备CN，此方法非常好用，小编以前经常使用，主打的是安全可靠。
5）利用吡啶氮氧化合物的迁移
吡啶氮氧化合物邻位引入官能团是十分好用的方法，CN也不例外，加入一些试剂，此方法没毛病的，具体见下图所示。
第三部分：钯催化引入CN
3.1 Zn(CN)2作为氰源
钯催化引入CN一直是引入CN最有效最直接的方法，一般由对应的芳基卤素在钯催化作用下和Zn(CN)2或者K4[Fe(CN)6]反应。
Zn(CN)2毒性很低，一般加入0.5 eq就可以引入1个CN，而且Zn(CN)2解离CN离子的能力比KCN/NaCN低，可以缓慢释放，这样反应中的CN离子浓度不高，对钯的毒化能力降低，避免了钯的中毒，反应效果比KCN/NaCN高很多。
如果使用钯催化的Zn(CN)2去引入氰基，最开始建议条件：Pd(PPh3)4, Zn(CN)2在DMF或者NMP中加热到120-150度反应，看看效果如何，如下图所示：
但是有时候你用上述条件发现底物反应不完全，这个时候小编建议你加入活化Zn粉，道理嘛，就是活化锌粉可以还原被毒化的钯，将其还原成具有反应活性的零价钯。
如下图所示：反应体系中加入了配体DPPF和锌粉。
如果加入配体和锌粉，你的反应还是不能完全反应完全，那么试试下面这个条件，加入催化剂，配体，锌粉，Zn(OAc)2，因为有人研究出来：加入Zn(OAc)2可以释放醋酸，促进反应。
3.1 K4[Fe(CN)6]作为氰源
K4[Fe(CN)6]作为氰源，好处也是低毒性，而且1分子K4[Fe(CN)6]可以提供6分子的CN，十分高效。小编找了一篇OPRD上的文献：Organic Process Research & Development，2009,13,764–768764
文献表明：加入醇可以促进反应发生，具体机理可以参考原文。
以上就是氰基的一些应用和引入方法，希望对有机从事着有用。
