4-Aminobenzonitrilasyra dažniausiai naudojamas tarpinis organinės sintezės produktas, taip pat gali būti naudojamas skystųjų kristalų medžiagų ir kvapiųjų medžiagų sintezei. Įprasti sintetiniai metodai yra šie:
1. Sintezė amonolizės metodu: 4-chlorbenzonitrilas hidrolizuojamas kambario temperatūroje, kad susidarytų 4-aminobenzonitrilas, katalizuoti naudojant amoniakinį vandenį etanolyje.
Operacijos veiksmai yra tokie:
(1) Lydymosi temperatūros mėgintuvėlyje pasverkite 4-chlorbenzonitrilą (10 g) ir įpilkite amoniako vandens (30 ml) ir etanolio (100 ml).
(2) Išmaišykite mišinį, įpilkite natrio hidroksido (NaOH) (5 g) ir reaguokite kambario temperatūroje 24 valandas.
(3) Pasibaigus reakcijai, sureguliuokite pH iki neutralaus su druskos rūgštimi (HCl), kad susidarytų nuosėdos.
(4) Filtruokite nuosėdas ir nuplaukite vandeniu, kad surinktumėte kietą produktą.
(5) Nuplaukite kietą produktą chloroformu (CHCl3), filtruokite ir surinkite organinę fazę.
(6) Organinę fazę išdžiovinkite bevandene natrio sieros rūgštimi (Na2TAIP4) ir filtruokite.
(7) Sukamuoju garintuvu pašalinkite organinės fazės tirpiklį ir surinkite 4-aminobenzonitrilą.
Galiausiai gautas 4-aminobenzonitrilas gali būti toliau naudojamas kitų organinių junginių sintezei arba vaistų tyrimams.
2. Sintezė cianido metodu: reaguokite 4-chlorbenzonitrilą su kalio cianidu, kad susidarytų 4-cianobenzonitrilas, tada hidrolizuokite jį su amoniako vandeniu, kad gautumėte 4-aminobenzonitrilą. Tęskite taip:
(1) Ištirpinkite 4-aminobenzeną bevandenėje druskos rūgštyje ir atvėsinkite iki 0 laipsnių.
(2) Lėtai įpilkite koncentruotos azoto rūgšties, reakcijos temperatūra neviršija 5 laipsnių, kol baigsis nitrifikacija.
(3) Supilkite reagentą į ledinį vandenį, filtruokite ir nuplaukite vandeniu, kad gautumėte nitrintą produktą, ty nitrobenzeną.
(4) Reaguokite nitrobenzeną ir vandenilio cianido rūgštį etanolyje, įpilkite sieros rūgšties ir kaitinkite iki 60-70 laipsnių 4-5 valandas.
(5) Pasibaigus reakcijai, atvėsinkite iki kambario temperatūros, įpilkite didelį kiekį vandens, filtruokite ir produktą nuplaukite vandeniu.
(6) Ištirpinkite produktą šarminiame prisotintame natrio chlorido tirpale, distiliuokite ir išdžiovinkite po ekstrahavimo, kad gautumėte tikslinį produktą 4-aminobenzonitrilą.
Atsargumo priemonės:
Eksploatacijos metu atkreipkite dėmesį į saugumą, nes cheminiai reagentai yra pavojingi.
Reakcijos temperatūra ir laikas turi būti gerai kontroliuojami, kad būtų išvengta šalutinių reakcijų ir sumažintas derlius.
Produktas turi būti visiškai nuplaunamas ir ištraukiamas, kad būtų užtikrintas produkto grynumas.
3. Sintezė aminavimo metodu: 4-aminobenzonitrilas gaunamas reaguojant 4-chlorbenzonitrilui su etilendiaminu aukštoje temperatūroje. Tęskite taip:
(1) Įpilkite 4-nitrobenzonitrilo į amoniakinį vandenį, pakaitinkite iki virimo ir reaguokite 2 valandas.
(2) Susidariusios nuosėdos filtruojamos ir plaunamos vandeniu, kad gautų 4-aminobenzonitrilą.
(3) Ištirpinkite 4-aminobenzonitrilą koncentruotoje sieros rūgštyje, pakaitinkite iki 80 laipsnių ir reaguokite 2 valandas.
(4) Reakcijos tirpalas atvėsinamas, įpilamas prisotintas natrio hidroksido tirpalas ir reakcijos tirpalas neutralizuojamas natrio karbonatu, kad jis būtų silpnai rūgštus.
(5) Ekstrahuokite reakcijos produktą chloroformu, pakartokite 3 kartus ir sujunkite organines fazes.
(6) Organinė fazė plaunama prisotintu natrio chlorido tirpalu ir išdžiovinta bevandeniu natrio sulfatu.
(7) Naudodami petrolio eterį kaip tirpiklį, perkristalinkite produktą, kad gautumėte gryną 4-aminobenzonitrilo produktą.
4. Orto padėties pakeitimo reakcijos sintezė: per orto padėties pakeitimo reakciją į 4-nitrobenzonitrilo orto padėtį įvedama amino grupė, o po redukcinio apdorojimo susidaro 4-aminobenzonitrilas. Tęskite taip:
(1) Sudėkite 4-aminobenzonitrilą kartu su aldehido junginiais ir rūgštiniais katalizatoriais į reakcijos virdulį, pašildykite iki reakcijos temperatūros (dažniausiai 100-150 laipsnio) ir maišykite reakcijos metu.
(2) Pasibaigus tam tikram reakcijos laikotarpiui, sustabdykite kaitinimą ir leiskite reakcijos tirpalui atvėsti iki kambario temperatūros.
(3) Į reakcijos tirpalą įpilkite aktyvuotos anglies, tam tikrą laiką maišykite ir filtruokite, kad pašalintumėte aktyvuotą anglį.
(4) Išvalykite reakcijos produktą plaudami ir kristalizuodami, kad gautumėte norimą orto-pakeistą produktą.
Atsargumo priemonės:
Reakcijos metu atkreipkite dėmesį į saugumą, nes cheminiai reagentai yra pavojingi.
Reakcijos temperatūra ir laikas turi būti gerai kontroliuojami, kad būtų išvengta šalutinių reakcijų ir sumažintas derlius.
Produktas turi būti visiškai nuplaunamas ir ištraukiamas, kad būtų užtikrintas produkto grynumas.
Aktyvintos anglies pridėjimas 3 veiksme gali pašalinti spalvos priemaišas ir pagerinti produkto grynumą.
5. Aromatinio aminavimo reakcijos sintezė: 4-fenilacetofenonas gaunamas reaguojant acetofenonui ir anilinui katalizuojant variui, po to redukuojamas, amidinamas ir hidrolizuojamas, kad gautų 4-aminobenzonitrilą. Tęskite taip:
(1) Įpilkite 4-nitrobenzonitrilo ir redukuojančio agento į amoniako vandenį ir reaguokite kambario temperatūroje 2-3 valandas.
(2) Į reakcijos tirpalą įpilkite druskos rūgšties ir sureguliuokite pH iki maždaug 3.
(3) Ekstrahuokite reakcijos produktą chloroformu, pakartokite 3 kartus ir sujunkite organines fazes.
(4) Organinė fazė plaunama prisotintu natrio chlorido tirpalu ir išdžiovinta bevandeniu natrio sulfatu.
(5) Naudodami petrolio eterį kaip tirpiklį, perkristalinkite produktą, kad gautumėte gryną 4-aminobenzonitrilo produktą.
Atsargumo priemonės:
Reakcijos metu atkreipkite dėmesį į saugumą, nes cheminiai reagentai yra pavojingi.
Reakcijos temperatūra ir laikas turi būti gerai kontroliuojami, kad būtų išvengta šalutinių reakcijų ir sumažintas derlius.
Produktas turi būti visiškai nuplaunamas ir ištraukiamas, kad būtų užtikrintas produkto grynumas.
PH reguliavimas 2 veiksme gali pagerinti reakcijos išeigą.
Perkristalizacija 5 veiksme gali pagerinti produkto grynumą.
6. Sintezė nitrinimo redukcijos reakcija: 4-aminobenzonitrilas gaunamas per p-nitrobenzonitrilo nitrozavimo redukcijos reakciją. Tęskite taip:
(1) Į reakcijos indą įpilkite benzaldehido, azoto rūgšties ir sieros rūgšties ir reguliuokite reakcijos temperatūrą 0-5 laipsniu nitrinimo reakcijai.
(2) Įpilkite vandenilio dujų šaltinio ir platinos juodojo katalizatoriaus, kad atliktumėte redukcijos reakciją. Reakcijos temperatūra buvo kontroliuojama kambario temperatūroje, o reakcijos laikas buvo 1 valanda.
(3) Į reakcijos tirpalą įpilkite amoniako vandens ir sureguliuokite pH iki maždaug 8.
(4) Ekstrahuokite reakcijos produktą chloroformu, pakartokite 3 kartus ir sujunkite organines fazes.
(5) Organinė fazė plaunama prisotintu natrio chlorido tirpalu ir išdžiovinta bevandeniu natrio sulfatu.
(6) Naudodami petrolio eterį kaip tirpiklį, perkristalinkite produktą, kad gautumėte gryną 4-aminobenzonitrilo produktą.
Atsargumo priemonės:
Reakcijos metu atkreipkite dėmesį į saugumą, nes cheminiai reagentai yra pavojingi.
Reakcijos temperatūra ir laikas turi būti gerai kontroliuojami, kad būtų išvengta šalutinių reakcijų ir sumažintas derlius.
Produktas turi būti visiškai nuplaunamas ir ištraukiamas, kad būtų užtikrintas produkto grynumas.
PH reguliavimas 3 žingsnyje gali pagerinti reakcijos išeigą.
Perkristalizacija 6 veiksme gali pagerinti produkto grynumą.
Aukščiau paminėti sintezės metodai turi savų privalumų ir trūkumų, o sintezei galima parinkti tinkamą metodą pagal faktinius poreikius.