本世纪30年代以来，陆续发现许多含有活泼氢的 无机化合物 和 有机化合物 可以和 丙烯腈 发生反应，形成活泼氢被 乙基 取代的产物：
R—H + CH2 ═CH—CN —→R—CH2CH2CN
后来就把这一类范围极为广泛的反应统称为氰乙基化或“氰乙基化”反应。该反应是可逆的，酸和碱，特别是碱，是反应常用的催化剂。
简介
氰乙基化（cyanoethylation）简称“CE”。亦称“氰乙基化反应”。指丙烯 和具有活性氢的化合物（QH，如R—OH、R—NH、NH等）发生亲电子加成作用，由β-氰乙基（—CHCHCN）取代QH中氢原子的一种反应。是。 丙烯腈 （AN）最重要的反应之一。
QH +CH═CH—C≡N —→Q—CHCHCN 反应条件：强碱性催化剂
QH种类繁多，例如含α-活性氢的 乙醛 、丙 ；含活性 CH2 的氰 乙酸酯 、丙二酸 、 乙酰乙酸乙酯 （ 酯类 ）；含活性氢的伯、仲、 叔胺 （胺类）及醇、酚等。反应生成物中引入的 氰基 绝进一步处理可合成 羧酸 、胺、酯等。本反应在有机合成中被广泛使用。强碱性催化剂有 氢氧化钾 、 氢氧化钠 、NaNH、 醇钠 、 季铵碱 （氢氧化 苄基 三甲 即TritonB）等。
分类
按氰 乙基 所连接的元素，可分成下列几类：
（1）C-氰乙基化：
CH═CHCN +CHCOCH—→CHCOCHCHCHCN—→CHCOC(CHCHCN) 反应条件：第一步为KOH的 水溶液 并加热；第二步为AN作催化剂
（2）N-氰乙基化：
CH═CHCN +NH—→HN—CHCHCN（进一步 水解 可以得到HN—CHCHCOOH）
（3）O-氰乙基化：棉 纤维素 在碱性溶液中分解产生 氰乙基纤维素 ，它能提高布料的染色、耐水、耐热及抗微生物等性能。
CH═CHCN +[CHO(OH)] —→[CHO(OCHCHCN)] 反应条件： 氢氧化钠 水溶液
（4）S-氰乙基化：
CH═CHCN +HS—→S(CHCHCN)
（5）Si（P等）-氰乙基化：
CH═CHCN +ClSiH—→ClSi—CHCHCN 反应条件：酸性 吡啶 溶液并加热（氰 乙基三氯硅烷 可合成耐热、耐油、耐寒的 氰基 硅橡胶）
醇的氰乙基化
丙烯腈 和含有一个活泼氢的化合物反应生成β- 氧基腈，后者 水解 后转变成 羧酸 ，还原后转变成胺。醇类的氰乙基化是合成药物中间体和工业有机化学品广泛采用的反应。
ROH +CH=C HCN —→ROCHCHCN
均相的碱如碱金属氢 氧化物 被用做该反应的催化剂。用阴离子交换树脂作为 多相催化剂 曾有报道。采用以 氢氧化合物 形式存在的阴离子交换树脂为催化剂时， 乙腈 和 二醇 （ 乙二醇 、 二甘醇 、1，4- 1,4-丁二醇 、1，5- 戊二醇 ）在323 K反应20 h，产率为80%～95%。
HOROH +CH=CHCN —→NCCHCHOROCHCHCN
Kabashima和Hattori研究了各种固体碱上醇类和乙腈的氰乙基化反应。以 甲醇 为反应物时，所有的 碱土金属 氧化物 在323 K都具有很高的催化活性。碱土金属氢氧化物也有高活性。KF/AlO和 氢氧化钾 /AlO的活性也与碱土金属氢氧化物相当。碱土金属 碳酸根 则无活性或活性很低。 老挝语 活性很低，而AlO，ZrO和 ZnO 无活性。醇类的反应能力次序随催化剂不同而变化。以碱土金属氧化物、LaO、KF/AlO和KOH/AlO为催化剂时，醇类的反应能力增加次序为甲醇< 乙醇 < 2-丙醇 。以 氢氧化镁 和 氢氧化钙 为催化剂时，反应能力次序与此相反。在所有的催化剂上， 2-甲基-2-丙醇 和 丙烯腈 反应的能力很低或几乎不反应。作者以醇的酸性和催化剂的碱强度为依据讨论了它们的反应能力次序。催化剂暴露在空气中对其活性几乎没有影响，因为醇的 吸附 比CO和HO要强得多。
水滑石 类材料对醇类和丙烯腈的氰乙基化反应有高活性。刚合成的水滑石活性很低，在 氮气 气氛中723 K加热分解后得到的 氧化物 活性增加，氧化物在湿氮气中再水合后活性还会继续增加。以再水合的水滑石为催化剂时，在323 K反应45 min， 乙腈 在 甲醇 中的转化率达99. 8%。催化剂可反复使用，而且在空气中是稳定的，其活性比经1073 K真空处理的MgO要高。该催化剂对 乙醇 、 2-丙醇 和丁醇也有活性，相应的烷氧基 丙腈 选择性为100%。只有2-丙醇是例外，β-异丙烷氧基丙腈选择性为80%。
氰乙基化反应过程
丙烯腈 （氰 乙烯 ）容易和含活泼氢原子的化合物发生加成反应：
R—H +CH═CHCN —→RCHCHCN
丙烯腈可与下述化合物加成，某些类型的烃及 卤代烃 、水、醇、 硫化氢 、 硫醇 、氨、胺、醛、酮、脂肪族 硝基化合物 、 乙酰乙酸酯 及 丙二酸 酯型的衍生物及其他一些 有机化合物 。
丙烯腈的加成反应导至氰 乙基 衍生物的生成，因此这些反应常常称为氰乙基化反应。
氰乙基化反应是在碱性催化剂存在下进行变化的一大类反应的一种个别情况。这些反应总称之为米哈伊耳反应。其中包括含活泼氢原子的化合物与α，β-不饱和腈、酮，酯等等的加成反应。 丙烯腈 特别容易进行这种加成反应。对其他不饱和系统的亲核活性不大的许多化合物，也能与丙烯腈发生反应。
除少数例外，氰乙基化反应通常在碱性催化剂存在下进行。常用的催化剂有， 碱金属 的 氧化物 ， 氢氧化物 、 氢化物 或 氨基 化物，以及金属本身。由于在有机 溶剂 中有较好的 溶解度 ，看来 苄基三甲基氢氧化铵 （三通B）是特别有效的催化剂。在特殊情况下（ 芳香胺 ），应用酸性催化剂。
氰乙基化反应通常不用溶剂或在惰性溶剂（如 1,4-二恶烷 ，苯、 吡 及 乙腈 ）中进行；有时尚用 2-甲基-2-丙醇 ，在极少数情况下，在水或 乙醇 中进行。反应经常在近室温的温度下进行。
丙烯腈 与含有活泼氢的化合物加成时，常常进行得很猛烈，并放出大量的热。为了使反应进行得和缓，需要在装有搅拌器及温度计的烧瓶中进行，且丙烯腈要加得缓慢，必须备有冷却浴，必要时加以冷却。
在简化的氰乙基化反应式中只表示出反应的一个方向，但必须注意，这个反应是可逆的。在反应完了时需要把碱性催化剂中和掉。此点在反应产物需要 蒸馏 时尤为重要。此时如果留有碱性催化剂，则促使加成产物分解，并生成丙烯腈的聚合物。
氰乙基化产物
胺类化合物除了能与环氧树脂和 环氧乙烷 基反应以改进其性能外，还可与其他 有机化合物 经由活泼氢而加到 胺基 上去，从而改良其性能。这类的化合物曾经提出过很多，但很少比未改性的胺类优越，然而胺与 丙烯腈 反应能产生活性较低的熟化剂，这一类化合物是很有希望的。随着改性的程度可以显著的调节熟化剂的活性这是值得注意的。
反应发生后双键被饱和：
HN—R—NH +CH═CH—CN —→HN—R—NH—CHCH一CN+CH═CH—CN —→NC—CHCH—NH—R—NH—CHCH一CN
这个反应是大家熟悉的氰乙基化反应。正如以前所讨论的 加成物 一样，在合成过程中无副产物形成。
多元胺如二乙撑三胺在氰 乙基 化时可以不止一个 胺基 起反应。二乙撑三胺生成二氰乙基化产物之后已经到达有用产物的极限，因为再反应将使得化合物的官能度少于三，此时虽然它还可能 催化 熟化，但却不能与树脂交联生成热固性体系。