4-Aminobenzonitriloes un intermedio de uso común en la síntesis orgánica y también se puede usar en la síntesis de materiales de cristal líquido y fragancias. Sus métodos sintéticos comunes incluyen:
1. Síntesis por método de amonólisis: el 4-clorobenzonitrilo se hidroliza a temperatura ambiente para generar 4-aminobenzonitrilo mediante el uso de agua amoniacal en etanol para catalizar.
Los pasos de la operación son los siguientes:
(1) Pesar 4-clorobenzonitrilo (10 g) en un tubo de punto de fusión y agregar agua amoniacal (30 ml) y etanol (100 ml).
(2) Agitar la mezcla, agregar hidróxido de sodio (NaOH) (5 g) y hacer reaccionar a temperatura ambiente durante 24 horas.
(3) Después de la reacción, ajuste el valor de pH a neutral con ácido clorhídrico (HCl) para formar un precipitado.
(4) Filtrar el precipitado y lavar con agua para recoger el producto sólido.
(5) Lavar el producto sólido con cloroformo (CHCl3), filtrar y recoger la fase orgánica.
(6) Secar la fase orgánica con ácido sulfúrico de sodio anhidro (Na2ENTONCES4) y filtro.
(7) Eliminar el disolvente de la fase orgánica con un evaporador rotatorio y recoger el 4-aminobenzonitrilo.
El 4-aminobenzonitrilo obtenido finalmente se puede utilizar en la síntesis de otros compuestos orgánicos o en la investigación de fármacos.
2. Síntesis por el método del cianuro: haga reaccionar 4-clorobenzonitrilo con cianuro de potasio para generar 4-cianobenzonitrilo, y luego hidrolícelo con agua amoniacal para obtener 4-aminobenzonitrilo. Proceder de la siguiente:
(1) Disolver 4-aminobenceno en ácido clorhídrico anhidro y enfriar a 0 grados.
(2) Agregue lentamente ácido nítrico concentrado, la temperatura de reacción no exceda los 5 grados, hasta la nitrificación completa.
(3) Añadir el reactivo al agua helada, filtrar y lavar con agua para obtener el producto nitrado, a saber, nitrobenceno.
(4) Haga reaccionar el nitrobenceno y el ácido cianhídrico en etanol, agregue ácido sulfúrico y caliente a 60-70 grados durante 4-5 horas.
(5) Después de la reacción, enfriar a temperatura ambiente, agregar una gran cantidad de agua, filtrar y lavar el producto con agua.
(6) Disolver el producto en una solución alcalina saturada de cloruro de sodio, destilar y secar después de la extracción para obtener el producto objetivo 4-aminobenzonitrilo.
Precauciones:
Preste atención a la seguridad durante el proceso de operación, y los reactivos químicos son peligrosos.
La temperatura y el tiempo de reacción deben controlarse bien para evitar reacciones secundarias y reducir el rendimiento.
El producto debe lavarse y extraerse por completo para garantizar un producto puro.
3. Síntesis por método de aminación: 4-aminobenzonitrilo se produce haciendo reaccionar 4-clorobenzonitrilo con etilendiamina a alta temperatura. Proceder de la siguiente:
(1) Agregue 4-nitrobenzonitrilo al agua con amoníaco, caliente hasta que hierva y reaccione durante 2 horas.
(2) El precipitado resultante se filtró y se lavó con agua para obtener 4-aminobenzonitrilo.
(3) Disuelva 4-aminobenzonitrilo en ácido sulfúrico concentrado, caliente a 80 grados y reaccione durante 2 horas.
(4) Enfríe la solución de reacción, agregue solución saturada de hidróxido de sodio y neutralice la solución de reacción con carbonato de sodio para volverla débilmente ácida.
(5) Extraiga el producto de reacción con cloroformo, repita 3 veces y combine las fases orgánicas.
(6) La fase orgánica se lavó con solución saturada de cloruro de sodio y se secó sobre sulfato de sodio anhidro.
(7) Usando éter de petróleo como solvente, recristalice el producto para obtener el producto puro de 4-aminobenzonitrilo.
4. Síntesis de reacción de sustitución en posición orto: a través de una reacción de sustitución en posición orto, se introduce un grupo amino en la posición orto de 4-nitrobenzonitrilo, y 4-aminobenzonitrilo se genera después del tratamiento de reducción. Proceder de la siguiente:
(1) Coloque 4-aminobenzonitrilo junto con compuestos de aldehído y catalizadores ácidos en un recipiente de reacción, caliéntelo a la temperatura de reacción (generalmente 100-150 grados) y remueva durante la reacción.
(2) Después de un período de reacción, deje de calentar y deje que la solución de reacción se enfríe a temperatura ambiente.
(3) Agregue carbón activado a la solución de reacción, agite durante un período de tiempo y filtre para eliminar el carbón activado.
(4) Purificar el producto de reacción mediante lavado y cristalización para obtener el producto sustituido en orto deseado.
Precauciones:
Preste atención a la seguridad durante el proceso de reacción, y los reactivos químicos son peligrosos.
La temperatura y el tiempo de reacción deben controlarse bien para evitar reacciones secundarias y reducir el rendimiento.
El producto debe lavarse y extraerse por completo para garantizar un producto puro.
Agregar carbón activado en el paso 3 puede eliminar las impurezas de color en la reacción y mejorar la pureza del producto.
5. Síntesis de la reacción de aminación aromática: la 4-fenilacetofenona se produce haciendo reaccionar la acetofenona y la anilina bajo catálisis de cobre, y luego se somete a reducción con hidrógeno, amidación e hidrólisis para obtener 4-aminobenzonitrilo. Proceder de la siguiente:
(1) Agregue 4-nitrobenzonitrilo y agente reductor al agua con amoníaco y reaccione a temperatura ambiente durante 2-3 horas.
(2) Agregue ácido clorhídrico a la solución de reacción y ajuste el valor de pH a aproximadamente 3.
(3) Extraer el producto de reacción con cloroformo, repetir 3 veces y combinar las fases orgánicas.
(4) La fase orgánica se lavó con solución saturada de cloruro de sodio y se secó sobre sulfato de sodio anhidro.
(5) Usando éter de petróleo como solvente, recristalice el producto para obtener el producto puro de 4-aminobenzonitrilo.
Precauciones:
Preste atención a la seguridad durante el proceso de reacción, y los reactivos químicos son peligrosos.
La temperatura y el tiempo de reacción deben controlarse bien para evitar reacciones secundarias y reducir el rendimiento.
El producto debe lavarse y extraerse por completo para garantizar un producto puro.
Ajustar el pH en el paso 2 puede mejorar el rendimiento de la reacción.
La recristalización en el paso 5 puede mejorar la pureza del producto.
6. Síntesis por reacción de reducción de nitración: 4-aminobenzonitrilo se obtiene a través de la reacción de reducción de nitrosación de p-nitrobenzonitrilo. Proceder de la siguiente:
(1) Agregue benzaldehído, ácido nítrico y ácido sulfúrico en el recipiente de reacción y controle la temperatura de reacción a 0-5 grados para la reacción de nitración.
(2) Agregue una fuente de gas de hidrógeno y un catalizador negro de platino para llevar a cabo la reacción de reducción. La temperatura de reacción se controló a temperatura ambiente y el tiempo de reacción fue de 1 hora.
(3) Agregue agua amoniacal a la solución de reacción y ajuste el valor de pH a aproximadamente 8.
(4) Extraiga el producto de reacción con cloroformo, repita 3 veces y combine las fases orgánicas.
(5) La fase orgánica se lavó con una solución saturada de cloruro de sodio y se secó sobre sulfato de sodio anhidro.
(6) Usando éter de petróleo como solvente, recristalice el producto para obtener el producto puro de 4-aminobenzonitrilo.
Precauciones:
Preste atención a la seguridad durante el proceso de reacción, y los reactivos químicos son peligrosos.
La temperatura y el tiempo de reacción deben controlarse bien para evitar reacciones secundarias y reducir el rendimiento.
El producto debe lavarse y extraerse por completo para garantizar un producto puro.
Ajustar el pH en el paso 3 puede mejorar el rendimiento de la reacción.
La recristalización en el paso 6 puede mejorar la pureza del producto.
Los métodos de síntesis mencionados anteriormente tienen sus propias ventajas y desventajas, y se puede seleccionar un método apropiado para la síntesis según las necesidades reales.