4-羥基苯甲腈,英文名為4-Cyanophenol,正常情況下為白色片狀結(jié)晶固體,具有一定的酸性,微溶于水但是易溶于常見的有機(jī)溶劑。4-羥基苯甲腈屬于苯甲腈類化合物,可用作有機(jī)合成與醫(yī)藥化學(xué)中間體,多用于農(nóng)藥化工生產(chǎn)過程中,例如它是農(nóng)藥分子殺蟲劑殺螟腈的關(guān)鍵合成中間體。此外,4-羥基苯甲腈也是液晶材料、香料等有機(jī)功能分子的合成中間體。
化學(xué)性質(zhì)
4-羥基苯甲腈結(jié)構(gòu)中含有一個酚羥基和氰基單元,其結(jié)構(gòu)中的氰基單元可以進(jìn)行氨解或者醇解反應(yīng),生成相應(yīng)的酰胺或者酯類衍生物。
圖1 4-羥基苯甲腈的親核取代反應(yīng)
在一個干燥的反應(yīng)燒瓶中,將4-羥基苯甲腈(1.191克,10毫摩爾)、溴化芐(1.881克,11毫摩爾)、碳酸鉀(3.455克,25毫摩爾)和碘化鉀(166毫克,1毫摩爾)加入到無水乙腈(80毫升)中。將所得的反應(yīng)混合物加熱至回流,并在回流狀態(tài)下攪拌反應(yīng)12小時。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物冷卻至室溫,然后用鹽水對反應(yīng)混合物進(jìn)行洗滌,分離出有機(jī)層并將其在無水Na2SO4上進(jìn)行干燥處理,過濾除去干燥劑并將濾液進(jìn)行濃縮處理。所得的殘余物通過硅膠柱色譜法進(jìn)行分離純化(洗脫劑為乙酸乙酯/己烷),即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子,該化合物為白色固體(2.098克,100%)。[1-2]
制備農(nóng)藥分子
4-羥基苯甲腈是有機(jī)磷殺蟲劑殺螟腈和苯腈磷的中間體,又是除草劑溴苯腈的中間體。殺螟腈和苯腈磷是兩種常見的有機(jī)磷酸酯類殺蟲劑,它們的分子結(jié)構(gòu)中均含有苯環(huán)和氰基官能團(tuán)。4-羥基苯甲腈可以作為這兩種殺蟲劑的中間體,通過縮合、氨基化等反應(yīng),形成相應(yīng)的有機(jī)磷酸酯結(jié)構(gòu),從而用于制備這些殺蟲劑。
參考文獻(xiàn)
[1] Lee, Hyosung; Bioorganic & Medicinal Chemistry (2013), 21(24), 7655-7662.
[2] Estevao Silveira; et al, Molecules (2022), 27(8), 2556