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不饱和羰基化合物的氢氰化是迈克尔反应的特殊情况，其可以产生β-氰基酮，β-氰基 - 氰醇或乙烯基氰醇。微调反应条件允许访问任何这些产品。
介绍
氢氰化是指在多重键上加入氢和氰化物的元素。当多键被吸电子基团极化时，产生选择性加成。但是，当吸电子基团是羰基时，存在1,2（直接）加成羰基的可能性。现在，方法学上的进步允许获得直接和共轭加成产物。
（1）
在前手性，构象限制的底物中可以实现非对映选择性。然而，催化的对映选择性方法是罕见的。[2]
机制与立体化学
流行机制
来自接合氢氰化的产物分布取决于底物结构和反应条件。然而，通常，酸性条件有利于1,2-加合物，而碱性条件有利于1,4-加合物。结果，在酸性条件下，氰醇2和4比1,4-加合物3更有利。动力学控制的条件也有利于1,2-加合物，而热力学控制的条件有利于1,4-加合物。在碱性条件下在高温下进行反应因此有利于形成共轭加成产物。例如，碱金属氰化物的添加仅导致1,4-加成。[3]
（2）
当使用有机铝氰化物作为亲核试剂的来源时，取决于所用的有机铝，两种不同的机理是可能的。当三烷基铝在引入羰基化合物之前与氰化氢结合时，氰基铝酸根阴离子形成并充当活性氰化剂（在通过质子活化羰基化合物之后）。在这些条件下，二氰基化合物的形成是快速的，但在碱性后处理中发生转化回酮形式。[4]
（3）
当使用预先形成的二烷基铝氰化物时，有机铝试剂促进氰化物的羰基活化和亲核攻击。1,2-加成在这种情况下是快速的，但也是可逆的，缓慢但不可逆的1,4-加成最终导致共轭加成产物。[5]
控制1,2-与1,4-加成
直接与共轭添加取决于许多因素。羰基化合物的结构是重要的，因为β-取代和附近的角取代基在空间上不利于1,4-加成。氰化试剂的性质也起作用 - 当使用二烷基铝氰化物时，用顺式烯酮进行六元过渡态的开发可能有利于1,4-加成。“裸”氰化试剂如碱金属氰化物和氰基铝酸盐倾向于以1,4方式加入，而路易斯酸性氰化物如TMSCN则有利于1,2-加成。
范围和限制
单独的氰化氢不足以添加到羰基中; 因此，碱催化是必要的。共轭氢氰化受到一些副反应和通常采用的强碱性条件的限制。在碱金属氰化物的反应中应该预期产物水解。羰基的α-位的差向异构化，双键异构化和α-乙酰氧基重排均在碱性条件下观察到为副反应。亲核溶剂可以有竞争力地添加到羰基底物中。将氰化产物迈克尔加成到不饱和羰基原料中也是重要的副反应。[6]
丙酮氰醇可用于可逆地产生氰化物阴离子。[7]
（4）
除了对碱稳定官能度的要求之外，各种羰基底物经历共轭氢氰化。炔基底物经历反应; 但是这种反应的范围是有限的，产量通常很低。[8]
（5）
1,4-在一些情况下已经观察到亚胺的添加，尽管亚胺通常是碱不稳定的。[9]
（6）
酯[10]，腈[11]和其他羰基衍生物也经历共轭氢氰化。
当使用碱金属氰化物时，通常需要至少部分中和反应介质以提供所需产物。中和可以通过底物本身上的酸性基团（内部中和）完成。[12]或通过添加外部酸（外部中和）。在Lapworth开创的程序中，乙酸通常用于此目的。[13]
（7）
合成应用
共轭氢氰化已经大量用于类固醇合成。最初，它用于制备甾体D环，但也采用了其他方法。[14]这些加成反应中的非对映选择性通常较高，所得β-氰基羰基化合物可转化为许多甾体产物。
（8）
与其他方法比较
共轭氢氰化与由有机铜物种介导的烷基的共轭加成最相当。尽管铜共轭加成最适合于在β-位引入烷基，但氢氰化对于引入可能进一步转化的官能团很有效。与有机铜试剂相比，氰化试剂对β-位的空间环境的敏感性要小得多[15]，有机铝氰化试剂对有机铜试剂不敏感。
实验条件和程序
典型条件
氰化试剂毒性很大，应小心处理。大多数氰化剂是可商购的，但是可以从碱金属氰化物制备许多方法。应优化浓度，溶剂，温度和时间，以尽量减少副产品。对于使用丙酮合氰化氢的碱金属氰化物方法和方法，通常使用醇溶剂。亚胺，酰氯和酰胺的反应需要特殊的后处理程序。然而，一般来说，使用有机铝的方法应该包括非常仔细的基本后处理（以避免产物的水解或差向异构化）。色谱法应在酸性条件下进行，以避免腈水解（有时加入10％乙酸）。
示例程序[16]
（9）
向含有3g（0.054mol）氰化钾的300g（5.65mol）丙烯腈中一次性加入50g（1.85mol）液态氰化氢。当反应没有开始时，将混合物加热至30°一小段时间。很快开始放热反应，并在冰冷却下将反应温度保持在55-60°。在放热反应平息后，在冷却下滴加103g（3.8mol）液态氰化氢。在60-70°加热2小时后，将得到的深棕色反应混合物在减压下蒸馏，得到420g（93％）丁二腈，为无色油状物，沸点136°（10mm），其中冷却后固化（熔点55°）。1 H NMR（CDCl 3）：δ2.76（s，4H）。[17]
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