Ketonin syanointireaktiot

Abstract

Karbonyyliyhdisteiden ja imiinien syanidi-ionin additio–eliminaatioreaktiot (jäljempänä syanointi) ovat muodostuneet keskeiseksi työkaluksi monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden synteeseissä. Tutkielman tavoitteena oli löytää tehokas, edullinen ja teollisesti hyödynnettävä syanointimenetelmä ketonien muuntamiseksi niitä vastaaviksi karbonitriileiksi tai silyloiduiksi syanohydriineiksi. Malliyhdisteenä käytettiin 1-tetralonia, jonka ketoryhmään kokeiltiin erilaisia syanointireaktioita. Syanointireaktioilla 1-tetralonista saadaan valmistettua 1-syanotetraliinia (1-syano-1,2,3,4-tetrahydronaftaleeni), silyloitua syanotetraliinia (1-syano-1-(trimetyylisilyyli)oksi-1,2,3,4-tetrahydronaftaleeni) tai 1-syano-3,4-dihydronaftaleenia. 1-syanotetraliini voi toimia lähtöaineena esimerkiksi tetrytsoliinin synteesissä. Tetrytsoliini on aktiivinen lääkeaine (API, active pharmaceutical ingredient), jota käytetään muun muassa allergisen sidekalvotulehduksen hoidossa. 1-tetralonille testattiin kuutta erilaista syanointimenetelmää. Korkein konversio, selektiivisyys ja saanto saatiin syanointimenetelmällä, jossa tuotteena muodostuu silyloitua syanotetraliinia. Tämä syanointimenetelmä on kustannustehokas, sillä siinä valmistetaan kilohinnaltaan kallis trimetyylisilyylisyanidi (TMSCN) in-situ edullisesta trimetyylisilyylikloridista (TMSCl) natriumsyanidin (NaCN) avulla dimetyylisulfoksidin (DMSO) toimiessa liuottimena. Syanointimenetelmää optimoitiin edelleen DoE-kokeita (Design of Experiment) hyödyntämällä. Optimoitu syanointimenetelmä skaalattiin onnistuneesti kiloskaalaan.