对羟基苯甲腈合成方法的改进

化学试剂，2005，27（3），181~182

对羟基苯甲腈合成方法的改进

张志德兴，袁西福，陈玉琴，孟德素，王勇

（山东师范大学化学化工与材料科学学院，山东济南

250014）

摘要：研究了对羟基苯甲醛与盐酸羟胺在!，!-二甲基甲酰胺中合成对羟基苯甲腈的反应，在"盐酸羟胺："对羟基苯甲醛=1.211.0，反应温度为110~120C 时反应5h ，溶剂!，!-二甲基甲酰胺回收后，

对羟基苯甲腈经减压蒸馏和重结晶提纯，收率可达86.0%，含量99.9%；产物用元素分析、IR 、1HNMR 进行了确证。

关键词：对羟基苯甲腈；对羟基苯甲醛；!，!-二甲基甲酰胺；合成中图分类号：O625.67

文献标识码：A

文章编号：0258-3283（2005）03-0181-02

收稿日期：2004-02-18

基金项目：山东省自然科学基金（@981302118）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助项目。

作者简介：张志德（1963-），男，山东单县人，博士，教授，主要从事有机合成及精细化学品的教学与研究。

对羟基苯甲腈是一种用途广泛的医药、农药、液晶材料及有机合成等的重要中间体，已报道有

多种合成方法［1~5］

，其中以对羟基苯甲醛法研究最为广泛。不久前Sampath 等

［6］

报道了在!-甲基吡咯烷酮（NMP ）中，醛与盐酸羟胺直接反应合成腈的方法，方法简单，收率高，但存在所用溶剂昂贵且难以回收，成本高的缺点。作者对此合成工艺进行了改进，以价格低廉的二甲基甲酰胺（DMF ）

代替NMP ，反应结束后，先减压回收溶剂，残余物放入冰水中，析出固体，再经减压蒸馏和重结晶提纯，收率86.0%，含量99.9%。采用该方法合成对羟基苯甲腈，溶剂可回收利用，工艺简单，收率高，纯度好，成本低，有利于工业化生产。!实验部分

!"!

主要仪器与试剂

MP-21型显微熔点仪，温度计未经校正；Bruk-er 红外光谱仪；Jeolfx90@核磁共振仪（TMS 为内标）；PE !-2400型元素分析仪；GC-10A 气相色谱仪；GF254硅胶板

（自制），乙酸乙酯和己烷（511，#$#）

作展开剂。对羟基苯甲醛和盐酸羟胺为化学纯试剂；二甲基甲酰胺（99.9%）。!"#

合成反应＝

＝

＝

反应式如下。

OH

CHO +NH 2OH ·HCl

一

＝

＝

＝

DMF OH

CN +H 2O +HCl

!"$实验步骤

在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500mL

三口烧瓶中，加入48.8g （0.4mol ）对羟基苯甲醛，

34.0g （0.48mol ）盐酸羟胺，400mL !，!-二甲基甲

酰胺，在搅拌下加热到110~120C ，TLC 跟踪反应，约5h 后反应结束，减压蒸出大部分溶剂，残余物倒入冰水中，析出固体，减压蒸馏，收集146~

148C /133Pa 馏分，

用热水重结晶，得白色晶体41.0g ，

产率86.0%。m.p.112~113C 。含量99.9%（GC ）。元素分析，C 7H 5NO ，实测值（计算值），%：C 70.86（70.58）；H 4.10（4.23）；N 11.85（11.76）。IR （KBr 压片），!，cm -1：3299（O —H ）；2240（三C N ）；1618，1590，1510，1445（苯环）；1228（C —O ）；838—（C —H ）。1HNMR （CDCl 3），"：7.65（c ，2H ）；6.96（c ，2H ）。#

结果与讨论#"!

反应溶剂

对羟基苯甲醛和盐酸羟胺均为极性化合物，应选择强极性非质子化合物作为反应溶剂，文

献［6］选用NMP 作溶剂，但其沸点高，价格贵，回收

困难。我们选择价格低、易回收的DMF 做反应溶

剂，取得了较满意的结果。溶剂用量对反应的影响见表1。

表!

溶剂用量对反应的影响

溶剂用量/mL 200300400500收率/%

63.2

82.5

86.0

80.3

由表1看出，溶剂量少，对羟基苯甲腈收率低，而溶剂量过多，收率也有所降低，所以DMF 用

1

81第27卷第3期张志德等：对羟基苯甲腈合成方法的改进

量以400mL为好。

2.2反应温度

反应温度对反应的影响见表2。

表2反应温度对反应的影响

反应温度/C30100110120130140

收率/%—50.685.286.080.365.2对羟基苯甲醛和盐酸羟胺低温下不发生反应，只有达到一定温度才能反应并氰化，温度超过150C，DMF会部分分解，而且收率低，纯度差。从表2看出，反应温度达到110~120C时，对羟基苯甲腈收率最高。

2.3反应物用量对反应的影响

不同物质的量比的盐酸羟胺和对羟基苯甲醛的反应结果见表3。

表3反应物用量对反应的影响

n盐酸羟胺1n对羟基苯甲醛 1.011.0 1.111.0 1.211.0 1.311.0

收率/%67.378.186.086.0理论上，盐酸羟胺与对羟基苯甲醛的物质的量比为1.011.0。实验发现，在此条件下对羟基苯甲醛不能完全反应，不但收率低，而且因为对羟基苯甲醛难以与对羟基苯甲腈分离，造成产品纯度差。当两者物质的量比达1.211.0时，收率最高，产品纯度也最好（99.9%）。

2.4后处理

文献［6］采用的后处理方法是将反应液直接倒入冰水中，然后再用乙酸乙酯萃取，经干燥，减压蒸除溶剂，再重结晶。用这种方法反应溶剂不能回收，不但成本高，而且污染环境。我们将反应液先减压回收溶剂，残留物冷却后放入冰水中，析出固体，然后再减压蒸馏和重结晶提纯。采用我们的方法进行后处理，不用萃取，操作简单，反应溶剂回收率高（95%），成本低，污染小，易于在工

业上实施。

参考文献：

［1］Hendrik B S.p-Hydroxybenzontrile from p-cresol，ammonia and oxygen［P］.DE：2037945，1971-02-18.

［2］Abrom B，Hayman S.Process for the preparation of p-hydrox-ybenzonitrile［P］.GB：2239015，1991-06-19.

［3］廖道华，唐军，徐秋梅.对羟基苯甲腈的合成研究［J］.

化学世界，1997，38（3）：141-143.

［4］黄炜孟，张洪英，刘立群，等.关于由羧酸一步合成腈［J］.北京工业大学学报，1989，15（1）：57-59.

［5］Scherico Ltd.Process for the preparation of p-hydroxyben-zonitrile and the product resulting there from［P］.FR：1475349，1967-03-31.

［6］Sampath K H M，Subba R B V，Triupathi R P，et al.Efficient one-pot preparation of nitriles from aldehydes using N-methylpyrrolidone［J］.Synthesis，1999，（4）：586-587.

Study on one-pot preparation of4-hydroxybenzonitrile ZHANG Zhi-de!，YUAN Xi-fu，CHEN Yu-gin，MENG De-su，WANG Yong（College of Chemistry，Chemical Engineering and Materials Science，Shandong Normal University，Jinan250014，China），Huaxue Shiji，2005，27（3），181~182

Abstract：One-pot preparation of4-hydroxybenzonitrile by the re-action of4-hydroxybenzaldehyde and hydroxylamine hydrochloride in N，N-dimethyl formamide（DMF）was studied.The optimum process conditions were determined：n（hydroxylamine hydrochloride）1 n（4-hydroxybenzaldehyde）=1.211.0，reaction time5h and reaction temperature110~120C.4-Hydroxybenzonitrile was purified by distillation in vacuum and recrystallization after DMF was recov-ered.The yield of4-hydroxybenzonitrile was86.0%，and the as-say was99.9%.The product was confirmed by elemental analy-sis，IR and1HNMR.

Key words：4-hydroxybenzonitrile；4-hydroxybenzaldehyde；N，N-dimethylformamide；preparation

（上接第180页）

The synthesis and property of weak cation exchanger with silica matrix for protein separations CHANG Oing1，CHANG Jian-hua!2（1.Xi'an Danding Institute of Chemistry，Xi'an 710025，China；2.Department of Chemistry，Northwest Universi-ty，Xi'an710069，China），Huaxue Shiji，2005，27（3），179~ 180；182

Abstract：When the large-pore silica reacted with!-aminopropyl trimethoxy silane，then the product!was reacted with polysuc-cinimide，followed by hydrolysis，the WCX-A was attained；if the product!reacted with butanedioic anhydride，the WCX-B was prepared.These weak cation exchangers could be used for the separation of proteins and biotechnology products.The exchange capacity and separation property of WCX-A were better than WCX-B.

Key words：silica；weak cation exchanger；protein；separation

281化学试剂2005年