3,4-二羟基苯腈的合成研究

简述

3,4-二羟基苯腈常温常压下表现为白色粉末，不溶于水。其是一种重要的医药及农药中间体，普遍应用于农药、医药、染料等行业。有机合成方面，3,4-二羟基苯腈主要用于合成含噻唑、2-噁唑啉、咪唑、三唑及苯甲嘧啶类结构的药物，例如用于合成抗癌的喹唑啉类药物。近年来，新材料领域，3,4-二羟基苯腈还被用于感光材料的合成[1]。因此，对其进行深入研究具有重要意义。

理化性质

密度：1.42 g/cm³

熔点：155-159℃(lit.)

沸点：334.8℃ at 760 mmHg

闪点：156.3℃

折射率：1.647

合成研究

目前，合成3,4-二羟基苯腈的方法主要包括以下几种：

方法一：以香兰素或3,4-二甲氧基苯甲腈为起始原料，经与盐酸羟胺反应，一步形成肟再高温脱水，得到取代苯腈，再经溴化锂脱甲基化得到目标产物。此方法反应温度较高，时间较长，不利于产业化。

方法二：以胡椒醛为起始物料或中间体，经与盐酸羟胺反应，得到3,4-亚甲基苯腈，然后再用三氯化铝或盐酸脱出亚甲基保护，得到目标产物。但是，此方法原料胡椒醛属于第一类易制毒化学品，不利于产业化。

方法三：以4-氧代环己烷甲腈为起始原料，以单质碘做氧化剂，一步合成3,4_二羟基苯甲腈。此方法收率较高，但是起始物料以及单质碘价格均较贵，不利于产业化。

方法四：以3,4-二羟基苯甲酰胺为起始原料，经与氯化亚砜脱水反应得到目标产物。此法工艺条件成熟，比较适合于工业化，但是原料价格高，不利于产业化。

基于上述方法存在的各种问题，开发一种原料易得、反应安全，易于产业化的3,4-二羟基苯腈合成方法具有重要意义。

研究人员发现，优化已有合成方法，使香兰素与脱甲基试剂在非质子溶剂中反应，得到原儿茶醛；再使原儿茶醛与盐酸羟胺在非质子溶剂中反应，即可得到3,4-二羟基苯腈[1]。

应用实例

固废材料回收再利用技术领域公开了一种改性废弃风电叶片再生纤维及其制备方法。具体地，利用盐酸多巴胺的聚合原理，聚合的聚多巴胺分子可以包覆在废弃风电叶片再生纤维表面，形成纳米膜，利用2,5-二羟基对苯二甲酸，3,4-二羟基苯腈，3,4-二羟基肉桂酸作为改性多巴胺材料可以对多巴胺进行进一步改性，使得膜表面带有更多的亲水基团，如羟基，胺基，羧基等基团，增强废弃风电叶片再生纤维与无机材料界面粘结，提高复合材料的界面性能。该发明制备工艺简单，无需复杂的前处理步骤以及大量化学试剂的使用，为发展改性工艺简单，资源节约的改性废弃风电叶片再生纤维的制备奠定了基础[2]。

参考文献

[1]刘年金,王俊杰,王树人,等.一种制备3,4-二羟基苯腈的方法:202311838182[P].

[2]王冬至,杨立琳,刘美霞,等.一种改性废弃风电叶片再生纤维及其制备方法:CN202210549022.8[P].CN202210549022.8.