تتميز مجموعة السيانو بقطبية عالية وقدرة فائقة على امتصاص الإلكترونات، مما يسمح لها بالتغلغل عميقًا في البروتين المستهدف وتكوين روابط هيدروجينية مع بقايا الأحماض الأمينية الرئيسية في الموقع النشط. في الوقت نفسه، تُعد مجموعة السيانو متماثلة بنيويًا مع مجموعات الكربونيل والهالوجين وغيرها من المجموعات الوظيفية، مما يُعزز التفاعل بين جزيئات الأدوية الصغيرة والبروتينات المستهدفة، ولذلك فهي تُستخدم على نطاق واسع في التعديل البنيوي للأدوية والمبيدات [1]. تشمل الأدوية الطبية التي تحتوي على السيانو، على سبيل المثال، ساكساجليبتين (الشكل 1)، وفيراباميل، وفيبوكسوستات، وغيرها؛ بينما تشمل الأدوية الزراعية بروموفينيتريل، وفيبرونيل، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع مركبات السيانو بقيمة تطبيقية مهمة في مجالات العطور والمواد الوظيفية وغيرها. على سبيل المثال، يُعد سيترونيتريل عطرًا نيتريليًا جديدًا عالميًا، ويُعد 4-برومو-2،6-ثنائي فلورو بنزونيتريل مادة خام مهمة لتحضير مواد البلورات السائلة. يمكن ملاحظة أن مركبات السيانو تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات نظرًا لخصائصها الفريدة [2].

تتميز مجموعة السيانو بقطبية عالية وقدرة فائقة على امتصاص الإلكترونات، مما يسمح لها بالتغلغل عميقًا في البروتين المستهدف وتكوين روابط هيدروجينية مع بقايا الأحماض الأمينية الرئيسية في الموقع النشط. في الوقت نفسه، تُعد مجموعة السيانو متماثلة بنيويًا مع مجموعات الكربونيل والهالوجين وغيرها من المجموعات الوظيفية، مما يُعزز التفاعل بين جزيئات الأدوية الصغيرة والبروتينات المستهدفة، ولذلك فهي تُستخدم على نطاق واسع في التعديل البنيوي للأدوية والمبيدات [1]. تشمل الأدوية الطبية التي تحتوي على السيانو، على سبيل المثال، ساكساجليبتين (الشكل 1)، وفيراباميل، وفيبوكسوستات، وغيرها؛ بينما تشمل الأدوية الزراعية بروموفينيتريل، وفيبرونيل، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع مركبات السيانو بقيمة تطبيقية مهمة في مجالات العطور والمواد الوظيفية وغيرها. على سبيل المثال، يُعد سيترونيتريل عطرًا نيتريليًا جديدًا عالميًا، ويُعد 4-برومو-2،6-ثنائي فلورو بنزونيتريل مادة خام مهمة لتحضير مواد البلورات السائلة. يمكن ملاحظة أن مركبات السيانو تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات نظرًا لخصائصها الفريدة [2].

2.2 تفاعل السيانيد الإلكتروفيلي لبوريد الإينول

استخدم فريق كينسوكي كيوكاوا [4] كواشف السيانيد n-سيانو-n-فينيل-p-تولوين سلفوناميد (NCTS) و p-تولوين سلفونيل سيانيد (tscn) لتحقيق سيانيد إلكتروفيلي عالي الكفاءة لمركبات إينول البورون (الشكل 3). ومن خلال هذه الطريقة الجديدة، يمكن استخدام مجموعة متنوعة من β-أسيتونيتريل، ولها نطاق واسع من الركائز.

2.3 تفاعل السيليكو سيانيد الانتقائي الفراغي المحفز عضويًا للكيتونات

نشر فريق بنيامين ليست [5] مؤخرًا في مجلة Nature تقريرًا عن التمييز بين المتماثلين الضوئيين لمركب 2-بيوتانون (الشكل 4أ)، وتفاعل السيانيد غير المتماثل لمركب 2-بيوتانون مع الإنزيمات والمحفزات العضوية ومحفزات المعادن الانتقالية، باستخدام HCN أو tmscn ككاشف للسيانيد (الشكل 4ب). وباستخدام tmscn ككاشف للسيانيد، خضع مركب 2-بيوتانون ومجموعة واسعة من الكيتونات الأخرى لتفاعلات سيانيد السيليل عالية الانتقائية الضوئية في ظل الظروف التحفيزية لـ idpi (الشكل 4ج).

الشكل 4 أ، التمييز بين المتماثلين الضوئيين لمركب 2-بيوتانون. ب. السيانيد غير المتماثل لمركب 2-بيوتانون باستخدام الإنزيمات والمحفزات العضوية والمحفزات المعدنية الانتقالية.

ج. يحفز Idpi تفاعل سيانيد السيليل الانتقائي للغاية لـ 2-بيوتانون ومجموعة واسعة من الكيتونات الأخرى.

2.4 السيانيد الاختزالي للألدهيدات

في عملية تصنيع المنتجات الطبيعية، يُستخدم التوسميك الأخضر ككاشف سيانيد لتحويل الألدهيدات ذات الإعاقة الفراغية بسهولة إلى نتريلات. تُستخدم هذه الطريقة أيضًا لإدخال ذرة كربون إضافية في الألدهيدات والكيتونات. لهذه الطريقة أهمية بالغة في التخليق الكلي الانتقائي للمتصاوغات الضوئية لمركب جياديفينوليد، وهي خطوة أساسية في تصنيع المنتجات الطبيعية، مثل كليرودان وكاريبينول أ وكاريبينول ب [6] (الشكل 5).

2.5 تفاعل السيانيد الكهروكيميائي للأمين العضوي

باعتبارها تقنيةً صديقةً للبيئة في مجال التخليق العضوي، فقد شاع استخدام التخليق الكهروكيميائي العضوي في مختلف مجالات التخليق العضوي. وفي السنوات الأخيرة، ازداد اهتمام الباحثين بها. وقد أفاد فريق براشانث دبليو مينيزيس [7] مؤخرًا بإمكانية أكسدة الأمينات العطرية أو الأليفاتية مباشرةً إلى مركبات السيانو المقابلة في محلول هيدروكسيد البوتاسيوم بتركيز 1 مولار (دون إضافة كاشف السيانيد) عند جهد ثابت قدره 1.49 فولت باستخدام محفز Ni2Si رخيص الثمن، وبمردود عالٍ (الشكل 6).

ملخص 03

يُعدّ تفاعل السيانيد من أهم تفاعلات التخليق العضوي. وانطلاقًا من مفهوم الكيمياء الخضراء، تُستخدم كواشف السيانيد الصديقة للبيئة بدلاً من كواشف السيانيد التقليدية السامة والضارة، كما تُستخدم طرق جديدة، مثل الطرق الخالية من المذيبات، وغير المحفزة، والمعالجة بالميكروويف، لتوسيع نطاق البحث وتعميقه، بما يُحقق فوائد اقتصادية واجتماعية وبيئية هائلة في الإنتاج الصناعي [8]. ومع التقدم المستمر للبحث العلمي، سيتطور تفاعل السيانيد نحو إنتاجية عالية، واقتصادية، وكيمياء خضراء.