4-Амінобензонітрилє широко використовуваним проміжним продуктом в органічному синтезі, а також може використовуватися в синтезі рідкокристалічних матеріалів і ароматизаторів. Загальні методи синтезу включають:
1. Синтез методом амонолізу: 4-хлорбензонітрил гідролізують при кімнатній температурі з утворенням 4-амінобензонітрилу за допомогою аміакової води в етанолі для каталізації.
Етапи операції такі:
(1) Зважте 4-хлорбензонітрил (10 г) у пробірці з температурою плавлення та додайте аміачну воду (30 мл) і етанол (100 мл).
(2) Перемішайте суміш, додайте гідроксид натрію (NaOH) (5 г) і проведіть реакцію при кімнатній температурі протягом 24 годин.
(3) Після реакції доведіть значення pH до нейтрального за допомогою соляної кислоти (HCl), щоб утворився осад.
(4) Відфільтрувати осад і промити водою, щоб зібрати твердий продукт.
(5) Промийте твердий продукт хлороформом (CHCl3), фільтрують і збирають органічну фазу.
(6) Висушіть органічну фазу безводним розчином сірчаної кислоти (Na2ТАК4) і фільтр.
(7) Видалити розчинник органічної фази за допомогою роторного випарника та зібрати 4-амінобензонітрил.
Остаточно отриманий 4-амінобензонітрил можна використовувати в подальшому для синтезу інших органічних сполук або для дослідження ліків.
2. Синтез ціанідним методом: взаємодія 4-хлорбензонітрилу з ціанідом калію з утворенням 4-ціанобензонітрилу, а потім гідроліз його аміачною водою з отриманням 4-амінобензонітрилу. Дійте наступним чином:
(1) Розчиніть 4-амінобензол у безводній соляній кислоті та охолодіть до 0 градуса.
(2) Повільно додайте концентровану азотну кислоту, температура реакції не перевищує 5 градусів, до повної нітрифікації.
(3) Додайте реагент до крижаної води, відфільтруйте та промийте водою, щоб отримати нітрований продукт, а саме нітробензол.
(4) Проведіть реакцію нітробензолу та синильної кислоти в етанолі, додайте сірчану кислоту та нагрівайте до 60-70 градуса протягом 4-5 годин.
(5) Після реакції охолодіть до кімнатної температури, додайте велику кількість води, відфільтруйте та промийте продукт водою.
(6) Розчинити продукт у лужному насиченому розчині хлориду натрію, перегнати та висушити після екстракції, щоб отримати цільовий продукт 4-амінобензонітрил.
Запобіжні заходи:
Зверніть увагу на безпеку в процесі експлуатації, а хімічні реактиви небезпечні.
Температуру та час реакції необхідно добре контролювати, щоб уникнути побічних реакцій і зниження виходу.
Продукт має бути повністю промитий і витягнутий, щоб отримати чистий продукт.
3. Синтез методом амінування: 4-амінобензонітрил отримують реакцією 4-хлорбензонітрилу з етилендіаміном при високій температурі. Дійте наступним чином:
(1) Додайте 4-нітробензонітрил до аміакової води, нагрійте до кипіння та реагуйте протягом 2 годин.
(2) Отриманий осад відфільтрували та промили водою з отриманням 4-амінобензонітрилу.
(3) Розчиніть 4-амінобензонітрил у концентрованій сірчаній кислоті, нагрійте до 80 градусів і проведіть реакцію протягом 2 годин.
(4) Охолодіть реакційний розчин, додайте насичений розчин гідроксиду натрію та нейтралізуйте реакційний розчин карбонатом натрію, щоб зробити його слабокислим.
(5) Екстрагуйте продукт реакції хлороформом, повторіть 3 рази та об’єднайте органічні фази.
(6) Органічну фазу промивали насиченим розчином хлориду натрію і сушили над безводним сульфатом натрію.
(7) Використовуючи петролейний ефір як розчинник, перекристалізуйте продукт, щоб отримати чистий продукт 4-амінобензонітрилу.
4. Реакція синтезу заміщення в орто-положенні: через реакцію заміщення в орто-положенні аміногрупа вводиться в орто-положення 4-нітробензонітрилу, а 4-амінобензонітрил утворюється після відновної обробки. Дійте наступним чином:
(1) Помістіть 4-амінобензонітрил разом із альдегідними сполуками та кислотними каталізаторами в реакційний котел, нагрійте його до температури реакції (зазвичай 100-150 градусів) і перемішуйте під час реакції.
(2) Після періоду реакції припиніть нагрівання та дайте реакційному розчину охолонути до кімнатної температури.
(3) Додайте активоване вугілля в реакційний розчин, перемішуйте деякий час і відфільтруйте, щоб видалити активоване вугілля.
(4) Очистіть продукт реакції шляхом промивання та кристалізації для отримання бажаного орто-заміщеного продукту.
Запобіжні заходи:
Зверніть увагу на безпеку під час процесу реакції, а хімічні реактиви небезпечні.
Температуру та час реакції необхідно добре контролювати, щоб уникнути побічних реакцій і зниження виходу.
Продукт має бути повністю промитий і витягнутий, щоб отримати чистий продукт.
Додавання активованого вугілля на етапі 3 може видалити кольорові домішки в реакції та покращити чистоту продукту.
5. Реакція синтезу ароматичного амінування: 4-фенілацетофенон утворюється реакцією ацетофенону та аніліну під мідним каталізом, а потім піддається відновленню воднем, амідуванню та гідролізу з отриманням 4-амінобензонітрилу. Дійте наступним чином:
(1) Додайте 4-нітробензонітрил і відновник до аміакової води та проведіть реакцію при кімнатній температурі протягом 2-3 годин.
(2) Додайте соляну кислоту до реакційного розчину та доведіть значення рН приблизно до 3.
(3) Екстрагуйте продукт реакції хлороформом, повторіть 3 рази та об’єднайте органічні фази.
(4) Органічну фазу промивали насиченим розчином хлориду натрію і сушили над безводним сульфатом натрію.
(5) Використовуючи петролейний ефір як розчинник, перекристалізуйте продукт, щоб отримати чистий продукт 4-амінобензонітрилу.
Запобіжні заходи:
Зверніть увагу на безпеку під час процесу реакції, а хімічні реактиви небезпечні.
Температуру та час реакції необхідно добре контролювати, щоб уникнути побічних реакцій і зниження виходу.
Продукт має бути повністю промитий і витягнутий, щоб отримати чистий продукт.
Регулювання pH на етапі 2 може покращити вихід реакції.
Перекристалізація на етапі 5 може покращити чистоту продукту.
6. Синтез реакцією відновлення нітрування: 4-амінобензонітрил отримують реакцією відновлення нітрозування п-нітробензонітрилу. Дійте наступним чином:
(1) Додайте бензальдегід, азотну кислоту та сірчану кислоту в реакційний котел і регулюйте температуру реакції на рівні 0-5 градусів для реакції нітрування.
(2) Додайте джерело газоподібного водню та платиновий каталізатор для проведення реакції відновлення. Температуру реакції контролювали при кімнатній температурі, і час реакції становив 1 годину.
(3) Додайте аміачну воду до реакційного розчину та доведіть значення рН приблизно до 8.
(4) Екстрагуйте продукт реакції хлороформом, повторіть 3 рази та об’єднайте органічні фази.
(5) Органічну фазу промивали насиченим розчином хлориду натрію і сушили над безводним сульфатом натрію.
(6) Використовуючи петролейний ефір як розчинник, перекристалізуйте продукт, щоб отримати чистий продукт 4-амінобензонітрилу.
Запобіжні заходи:
Зверніть увагу на безпеку під час процесу реакції, а хімічні реактиви небезпечні.
Температуру та час реакції необхідно добре контролювати, щоб уникнути побічних реакцій і зниження виходу.
Продукт має бути повністю промитий і витягнутий, щоб отримати чистий продукт.
Регулювання pH на кроці 3 може покращити вихід реакції.
Перекристалізація на етапі 6 може покращити чистоту продукту.
Методи синтезу, згадані вище, мають свої переваги та недоліки, і відповідний метод може бути обраний для синтезу відповідно до реальних потреб.