4-Aminobenzonitrilist ein häufig verwendetes Zwischenprodukt in der organischen Synthese und kann auch bei der Synthese von Flüssigkristallmaterialien und Duftstoffen verwendet werden. Zu den üblichen Synthesemethoden gehören:
1. Synthese durch Ammonolyseverfahren: 4-Chlorbenzonitril wird bei Raumtemperatur hydrolysiert, um 4-Aminobenzonitril zu erzeugen, indem Ammoniakwasser in Ethanol zur Katalyse verwendet wird.
Die Arbeitsschritte sind wie folgt:
(1) 4-Chlorbenzonitril (10 g) in ein Schmelzpunktröhrchen einwiegen und Ammoniakwasser (30 ml) und Ethanol (100 ml) zugeben.
(2) Das Gemisch rühren, Natriumhydroxid (NaOH) (5 g) zugeben und 24 Stunden bei Raumtemperatur reagieren lassen.
(3) Stellen Sie nach der Reaktion den pH-Wert mit Salzsäure (HCl) auf neutral ein, um einen Niederschlag zu bilden.
(4) Den Niederschlag filtrieren und mit Wasser waschen, um das feste Produkt zu sammeln.
(5) Wasche das feste Produkt mit Chloroform (CHCl3), filtrieren und sammeln Sie die organische Phase.
(6) Trocknen Sie die organische Phase mit wasserfreier Natriumschwefelsäure (Na2SO4) und filtern.
(7) Entferne das Lösungsmittel der organischen Phase mit einem Rotationsverdampfer und sammle 4--Aminobenzonitril.
Das schließlich erhaltene 4--Aminobenzonitril kann in der Synthese anderer organischer Verbindungen oder in der Arzneimittelforschung weiterverwendet werden.
2. Synthese durch Cyanid-Methode: Reagiere 4--Chlorbenzonitril mit Kaliumcyanid, um 4--Cyanobenzonitril zu erzeugen, und hydrolysiere es dann mit Ammoniakwasser, um 4--Aminobenzonitril zu erhalten. Gehen Sie wie folgt vor:
(1) 4--Aminobenzol in wasserfreier Salzsäure auflösen und auf 0 Grad abkühlen.
(2) Konzentrierte Salpetersäure langsam zugeben, wobei die Reaktionstemperatur 5 Grad nicht überschreitet, bis die Nitrifikation vollständig ist.
(3) Gib den Reaktanten zu Eiswasser, filtriere und wasche mit Wasser, um das nitrierte Produkt, nämlich Nitrobenzol, zu erhalten.
(4) Nitrobenzol und Blausäure in Ethanol reagieren lassen, Schwefelsäure zugeben und 4-5 Stunden lang auf 60-70 Grad erhitzen.
(5) Nach der Reaktion auf Raumtemperatur abkühlen, eine große Menge Wasser zugeben, filtrieren und das Produkt mit Wasser waschen.
(6) Löse das Produkt in einer alkalischen gesättigten Natriumchloridlösung, destilliere und trockne nach der Extraktion, um das Zielprodukt 4-Aminobenzonitril zu erhalten.
Vorsichtsmaßnahmen:
Achten Sie während des Betriebs auf die Sicherheit, und chemische Reagenzien sind gefährlich.
Reaktionstemperatur und -zeit müssen gut kontrolliert werden, um Nebenreaktionen zu vermeiden und die Ausbeute zu verringern.
Das Produkt muss vollständig gewaschen und extrahiert werden, um ein reines Produkt zu gewährleisten.
3. Synthese durch Aminierungsverfahren: 4--Aminobenzonitril wird durch Umsetzen von 4--Chlorbenzonitril mit Ethylendiamin bei hoher Temperatur hergestellt. Gehen Sie wie folgt vor:
(1) 4-Nitrobenzonitril zu Ammoniakwasser geben, zum Sieden erhitzen und 2 Stunden reagieren lassen.
(2) Der resultierende Niederschlag wurde filtriert und mit Wasser gewaschen, um 4--Aminobenzonitril zu erhalten.
(3) 4--Aminobenzonitril in konzentrierter Schwefelsäure auflösen, auf 80 Grad erhitzen und 2 Stunden reagieren lassen.
(4) Die Reaktionslösung abkühlen, gesättigte Natriumhydroxidlösung zugeben und die Reaktionslösung mit Natriumcarbonat neutralisieren, um sie schwach sauer zu machen.
(5) Das Reaktionsprodukt mit Chloroform extrahieren, dreimal wiederholen und die organischen Phasen vereinigen.
(6) Die organische Phase wurde mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
(7) Rekristallisiere das Produkt unter Verwendung von Petrolether als Lösungsmittel, um das reine Produkt von 4--Aminobenzonitril zu erhalten.
4. Substitutionsreaktion in ortho-Stellung Synthese: Durch eine Substitutionsreaktion in ortho-Stellung wird eine Aminogruppe an der ortho-Stellung von 4-Nitrobenzonitril eingeführt, und 4-Aminobenzonitril wird nach Reduktionsbehandlung erzeugt. Gehen Sie wie folgt vor:
(1) 4-Aminobenzonitril zusammen mit Aldehydverbindungen und sauren Katalysatoren in einen Reaktionskessel geben, auf Reaktionstemperatur (normalerweise 100-150 Grad) erhitzen und während der Reaktion rühren.
(2) Nach einer Reaktionszeit stoppe das Erhitzen und lasse die Reaktionslösung auf Raumtemperatur abkühlen.
(3) Gebe Aktivkohle in die Reaktionslösung, rühre eine Zeit lang und filtriere, um die Aktivkohle zu entfernen.
(4) Reinigen des Reaktionsprodukts durch Waschen und Kristallisation, um das gewünschte ortho-substituierte Produkt zu erhalten.
Vorsichtsmaßnahmen:
Achten Sie während des Reaktionsprozesses auf die Sicherheit, und chemische Reagenzien sind gefährlich.
Reaktionstemperatur und -zeit müssen gut kontrolliert werden, um Nebenreaktionen zu vermeiden und die Ausbeute zu verringern.
Das Produkt muss vollständig gewaschen und extrahiert werden, um ein reines Produkt zu gewährleisten.
Die Zugabe von Aktivkohle in Schritt 3 kann Farbverunreinigungen in der Reaktion entfernen und die Produktreinheit verbessern.
5. Synthese der aromatischen Aminierungsreaktion: 4--Phenylacetophenon wird durch Umsetzen von Acetophenon und Anilin unter Kupferkatalyse hergestellt und dann einer Wasserstoffreduktion, Amidierung und Hydrolyse unterzogen, um 4--Aminobenzonitril zu erhalten. Gehen Sie wie folgt vor:
(1) 4-Nitrobenzonitril und Reduktionsmittel zu Ammoniakwasser geben und 2-3 Stunden bei Raumtemperatur reagieren lassen.
(2) Salzsäure zur Reaktionslösung geben und den pH-Wert auf etwa 3 einstellen.
(3) Das Reaktionsprodukt mit Chloroform extrahieren, dreimal wiederholen und die organischen Phasen vereinigen.
(4) Die organische Phase wurde mit gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
(5) Rekristallisiere das Produkt unter Verwendung von Petrolether als Lösungsmittel, um das reine Produkt von 4--Aminobenzonitril zu erhalten.
Vorsichtsmaßnahmen:
Achten Sie während des Reaktionsprozesses auf die Sicherheit, und chemische Reagenzien sind gefährlich.
Reaktionstemperatur und -zeit müssen gut kontrolliert werden, um Nebenreaktionen zu vermeiden und die Ausbeute zu verringern.
Das Produkt muss vollständig gewaschen und extrahiert werden, um ein reines Produkt zu gewährleisten.
Das Einstellen des pH-Werts in Schritt 2 kann die Reaktionsausbeute verbessern.
Umkristallisation in Schritt 5 kann die Produktreinheit verbessern.
6. Synthese durch Nitrierungs-Reduktionsreaktion: 4--Aminobenzonitril wird durch Nitrosierungs-Reduktionsreaktion von p-Nitrobenzonitril erhalten. Gehen Sie wie folgt vor:
(1) Gib Benzaldehyd, Salpetersäure und Schwefelsäure in den Reaktionskessel und kontrolliere die Reaktionstemperatur auf 0-5 Grad für die Nitrierungsreaktion.
(2) Wasserstoffgasquelle und Platinschwarz-Katalysator zugeben, um die Reduktionsreaktion durchzuführen. Die Reaktionstemperatur wurde auf Raumtemperatur geregelt und die Reaktionszeit betrug 1 Stunde.
(3) Ammoniakwasser zur Reaktionslösung geben und den pH-Wert auf etwa 8 einstellen.
(4) Das Reaktionsprodukt mit Chloroform extrahieren, dreimal wiederholen und die organischen Phasen vereinigen.
(5) Die organische Phase wurde mit einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
(6) Rekristallisiere das Produkt unter Verwendung von Petrolether als Lösungsmittel, um das reine Produkt von 4--Aminobenzonitril zu erhalten.
Vorsichtsmaßnahmen:
Achten Sie während des Reaktionsprozesses auf die Sicherheit, und chemische Reagenzien sind gefährlich.
Reaktionstemperatur und -zeit müssen gut kontrolliert werden, um Nebenreaktionen zu vermeiden und die Ausbeute zu verringern.
Das Produkt muss vollständig gewaschen und extrahiert werden, um ein reines Produkt zu gewährleisten.
Das Einstellen des pH-Werts in Schritt 3 kann die Reaktionsausbeute verbessern.
Umkristallisation in Schritt 6 kann die Produktreinheit verbessern.
Die oben erwähnten Syntheseverfahren haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, und ein geeignetes Verfahren kann entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen für die Synthese ausgewählt werden.