Organic Reactions in Water: Highly Rapid CAN Mediated One-Pot Synthesis of Nitriles from Aldehydes under Mild Conditions

Abstract

A variety of aliphatic and aromatic nitriles were prepared from the corresponding aldehydes in high yield in a direct one pot and rapid process using ceric ammonium nitrate (CAN) in amonia-water under mild conditions.

Key words

ceric ammonium nitrate (CAN) - aldehydes - nitriles - organic reactions in water

References

• 1a Mowry DT. Chem. Rev.  1948,  42:  250 
• 1b Friedrich K. Wallensfels K. In The Chemistry of the Cyano Group   Rappoport Z. Wiley-Intersicnece; New York: 1970. 
• 1c North M. In Comprehensive Organic Functional Group Transformation   Katrizky AR. Meth-Cohn O. Rees CW. Pergamon; Oxford: 1995.  p.617-618  
• 2a Findlay JA. Tang CS. Can. J. Chem.  1967,  45:  1014 
• 2b Forey HG. Datlon DR. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1973,  628 
• 2c Kukhar VP. Fasternak VI. Synthesis  1974,  563 
• 2d Shinozaki H. Imaizumi M. Tajima M. Chem. Lett.  1983,  929 
• 2e Meshram HM. Synthesis  1992,  943 
• 2f Katritzky AR. Zhang GF. Fan WQ. Org. Prep. Proced. Int.  1993,  25:  315 
• 2g Krause JG. Shaikh S. Synthesis  1974,  563 
• 2h Flukuzaiwa S. Yamaishi Y. Funiya H. Terao K. Iwasaki F. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  7203 
• 2i Villemin D. Lalaoui M. Ben Alloum A. Chem. Ind. (London)  1991,  176 
• 2j Rosini G. Baccolini G. Cacchi S. J. Org. Chem.  1973,  38:  1060 
• 2k Olah GA. Narang SC. Garcia-Luna A. Synthesis  1980,  659 
• 2l Olah GA. Vankar YD. Garcia-Luna A. Synthesis  1979,  227 
• 3a Blatter HM. Lukaszewski H. de Stevens G. J. Am. Chem. Soc.  1961,  83:  2203 
• 3b Olah GA. Keumi T. Synthesis  1979,  112 ; and references cited therein
• 3c Daunzonne D. Demerseman P. Royer R. Synthesis  1981,  739 
• 3d Saednya A. Synthesis  1982,  190 
• 3e Ganboa I. Palomo C. Synth. Commun.  1983,  13:  219 
• 3f Capeceivelle P. Lavigne A. Maumy M. Synthesis  1989, 
• 3g Bose DS. Narsaiah AV. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  6533 
• 3h Karmarkar SN. Kelkar SL. Wadia MS. Synthesis  1985,  510 
• 3i Dauzonne D. Demergeman P. Royer R. Synthesis  1981,  739 
• 3j Dauzonne D. Demerseman P. Royer R. Synthesis  1981,  739 
• 3k Miller M. Loudon G. J. Org. Chem.  1975,  40:  126 
• 3l Fizet C. Streith . J. Org. Chem.  1975,  40:  126 
• 3m Sosnovsky G. Krogh JA. Umhoefer SG. Synthesis  1979,  722 
• 3n Olah GA. Keuni T. Synthesis  1979,  112 
• 4a Pomeroy JH. Craig CA. J. Am. Chem. Soc.  1959,  81:  6340 
• 4b Gela-Mialhe Y. Vessiere R. Synthesis  1980,  1005 
• 4c Furukawa N. Fukumura M. Akasaka T. Yoshimura T. Oae S. Tetrahedron Lett.  1980,  21:  761 
• 4d Georg GI. Pfeifer SA. Tetrahedron Lett.  1985,  26:  2739 
• 4e Nishiyama K. Oba M. Watanabe A. Tetrahedron  1987,  43:  693 
• 4f Suzuki H. Nakaya C. Synthesis  1992,  641 
• 5a Villemin D. Lalaoui M. Alloum AB. Chem. Ind. (London)  1991,  176 
• 5b Delgado E. Cano AC. Garcia O. Alvarado J. Velasco L. Alvarez C. Rudler H. Synth. Commun.  1992,  2125 
• 5c Feng JC. Lin Ba L. Bian NS. Synth. Commun.  1998,  28:  3765 
• 5d Das B. Madhusudhan P. Venkataiah B. Synlett  1999,  1569 
• 6 Brackman W. Smit P. J. Recl. Trev. Chim.  1963,  82:  757 
• 7 Parameswaran KN. Friedman OM. Chem. Ind. (London)  1965,  988 
• 8 Misono A. Osa T. Koda S. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1966,  39:  854 
• 9 Sato R. Itoh Y. Itep K. Ni hina H. Goto T. Saito M. Chem. Lett.  1984,  1913 
• 10 Okimoto M. Chiba T. J. Org. Chem.  1978,  5:  218 
• 11 Erman MB. Snow JW. Williams MJ. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  6749 
• 12 Talukdar S. Hsu JL. Chou TC. Fang JM. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  1103 
• 13 Roesky HW. Mockel K. Chemical Curiosities   VCH; Weinhein: 1996.  p.292-293  

14

(14)(3,4,5-Triacetoxy)pentanenitrile (15): [α]_D ²⁵ 7.3 (c 2.6, CHCl₃). IR (neat): 2265cm^-1. ¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ = 2.1 (s, 3 H, COCH₃), 2.15 (s, 3 H, COCH₃), 2.18 (s, 3 H, COCH₃), 2.6-2.7 (m, 2 H, CH₂CN), 4.15 (dd, J = 12.2 and 4.5 Hz, 1 H), 4.35 (dd, J = 12.2 and 3.3 Hz, 1 H), 5.2-5.3 (m, 2 H, CH₂O). ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃): δ = 17 (CH₂), 21 (2 × CH₃), 22.5 (CH₃), 62.3(CH₂), 65.7 (CH), 72.1 (CH), 123.2 (C), 171.4 (C), 171.8 (C), 172.1 (C). Anal. Calcd for C₁₁H₁₅O₆N (257.24): C, 51.36; H, 5.88; N, 5, 45. Found: C, 51.41; H, 5.71; N, 5.49.