4-アミノベンゾニトリル有機合成で一般的に使用される中間体であり、液晶材料や香料の合成にも使用できます。 その一般的な合成方法は次のとおりです。
1. アンモノリシス法による合成: 4- クロロベンゾニトリルを室温で加水分解し、エタノール中のアンモニア水を触媒として 4- アミノベンゾニトリルを生成します。
操作手順は次のとおりです。
(1) 4-クロロベンゾニトリル (10 g) を融点管に量り取り、アンモニア水 (30 mL) とエタノール (100 mL) を加える。
(2) 混合物を攪拌し、水酸化ナトリウム (NaOH) (5 g) を加え、室温で 24 時間反応させます。
(3) 反応後、塩酸(HCl)でpHを中性に調整し、沈殿物を生成させます。
(4) 沈殿物をろ過し、水で洗浄して固体生成物を収集します。
(5) クロロホルム(CHCl3）、有機相をろ過して収集します。
(6)有機相を無水硫酸ナトリウム(Na2それで4) とフィルター。
(7) ロータリーエバポレーターで有機相溶媒を除去し、4-アミノベンゾニトリルを回収します。
最終的に得られた 4- アミノベンゾニトリルは、他の有機化合物の合成や創薬研究にさらに使用できます。
2.シアン法による合成：4-クロロベンゾニトリルをシアン化カリウムと反応させて4-シアノベンゾニトリルを生成し、これをアンモニア水で加水分解して4-アミノベンゾニトリルを得る。 次のように進めます。
(1) 4-アミノベンゼンを無水塩酸に溶かし、0度に冷却する。
(2) 濃硝酸をゆっくりと加え、完全に硝化するまで、反応温度が 5 度を超えないようにします。
(3) 反応物を氷水に加え、ろ過、水洗し、ニトロ化生成物であるニトロベンゼンを得る。
(4) ニトロベンゼンと青酸をエタノール中で反応させ、硫酸を加えて60-70度で4-5時間加熱する。
(5) 反応後、室温まで冷却し、多量の水を加え、ろ過、水洗する。
(6) 生成物をアルカリ性飽和塩化ナトリウム溶液に溶解し、抽出後、蒸留、乾燥して、目的物である4-アミノベンゾニトリルを得る。
予防：
操作プロセス中の安全に注意してください。化学試薬は危険です。
副反応を避け、収率を下げるために、反応温度と時間を十分に制御する必要があります。
純粋な製品を確保するために、製品を完全に洗浄して抽出する必要があります。
3. アミノ化法による合成: 4- クロロベンゾニトリルとエチレンジアミンを高温で反応させると、4- アミノベンゾニトリルが生成します。 次のように進めます。
(1) アンモニア水に4-ニトロベンゾニトリルを加えて沸騰させ、2時間反応させる。
(2)得られた沈殿物をろ過、水洗し、4-アミノベンゾニトリルを得た。
(3) 4-アミノベンゾニトリルを濃硫酸に溶かし、80℃に加熱して2時間反応させる。
(4) 反応液を冷却し、飽和水酸化ナトリウム溶液を加え、炭酸ナトリウムで中和して弱酸性にする。
(5) 反応生成物をクロロホルムで抽出し、3 回繰り返し、有機相を合わせます。
(6)有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
(7) 石油エーテルを溶媒として再結晶し、4-アミノベンゾニトリルの純粋な生成物を得る。
4.オルト位置換反応合成：オルト位置換反応により、4-ニトロベンゾニトリルのオルト位にアミノ基が導入され、還元処理後に4-アミノベンゾニトリルが生成する。 次のように進めます。
(1) 4-アミノベンゾニトリルとアルデヒド化合物および酸触媒を反応釜に入れ、反応温度 (通常 100-150 度) に加熱し、反応中攪拌する。
(2) 一定時間反応後、加熱を止め、反応液を室温まで放冷する。
(3) 反応液に活性炭を加え、一定時間攪拌後、ろ過して活性炭を除去する。
(4) 反応生成物を洗浄および結晶化により精製し、所望のオルト置換生成物を得る。
予防：
反応工程中は安全に注意し、化学試薬は危険です。
副反応を避け、収率を下げるために、反応温度と時間を十分に制御する必要があります。
純粋な製品を確保するために、製品を完全に洗浄して抽出する必要があります。
ステップ 3 で活性炭を追加すると、反応中の色の不純物が除去され、製品の純度が向上します。
5. 芳香族アミノ化反応合成: 4- フェニルアセトフェノンは、アセトフェノンとアニリンを銅触媒下で反応させて生成し、水素還元、アミド化、加水分解を経て 4- アミノベンゾニトリルを生成します。 次のように進めます。
(1) アンモニア水に4-ニトロベンゾニトリルと還元剤を加え、室温で2-3時間反応させる。
(2) 反応液に塩酸を加え、pH を約 3 に調整する。
(3) 反応生成物をクロロホルムで抽出し、3 回繰り返し、有機相を合わせます。
(4)有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
(5) 石油エーテルを溶媒として再結晶し、4-アミノベンゾニトリルの純粋な生成物を得る。
予防：
反応工程中は安全に注意し、化学試薬は危険です。
副反応を避け、収率を下げるために、反応温度と時間を十分に制御する必要があります。
純粋な製品を確保するために、製品を完全に洗浄して抽出する必要があります。
ステップ 2 で pH を調整すると、反応収率が向上します。
ステップ 5 での再結晶は、製品の純度を向上させることができます。
6.ニトロ化還元反応による合成：p-ニトロベンゾニトリルのニトロソ化還元反応により4-アミノベンゾニトリルを得る。 次のように進めます。
(1) 反応釜にベンズアルデヒド、硝酸、硫酸を加え、反応温度を0-5度に制御してニトロ化反応を行う。
(2) 水素ガス源と白金黒触媒を加えて還元反応を行う。 反応温度は室温に制御し、反応時間は１時間であった。
(3) 反応液にアンモニア水を加え、pH 8 程度に調整する。
(4) 反応生成物をクロロホルムで抽出し、3 回繰り返し、有機相を合わせます。
(5)有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
(6) 石油エーテルを溶媒として再結晶し、4-アミノベンゾニトリルの純粋な生成物を得る。
予防：
反応工程中は安全に注意し、化学試薬は危険です。
副反応を避け、収率を下げるために、反応温度と時間を十分に制御する必要があります。
純粋な製品を確保するために、製品を完全に洗浄して抽出する必要があります。
ステップ 3 で pH を調整すると、反応収率が向上します。
ステップ 6 での再結晶は、製品の純度を向上させることができます。
上記の合成方法にはそれぞれ長所と短所があり、実際のニーズに応じて適切な合成方法を選択できます。