背景及概述
4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸是一种重要的多功能有机连接体,其核心价值在于作为构建模块,用于设计和合成具有特定孔隙和功能的新型金属-有机框架材料(MOFs),这些材料在气体储存、分离、催化和传感等领域有广阔的应用前景。
性质
物理性质:4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸分子通常为白色至淡黄色或淡粉色的结晶性粉末。熔点和溶解度等具体数据需要查阅专业数据库,但由于分子中同时含有亲水性的氨基和羧基,以及疏水的苯环,其溶解度可能对pH值非常敏感。
两性化合物:4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸同时具有碱性的氨基(-NH₂)和酸性的羧基(-COOH),因此它既能与酸反应生成铵盐,也能与碱反应生成羧酸盐。
配位能力:4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸分子中氨基和羧基都是优秀的配位基团,可以与多种金属离子(如Zn²⁺,Cd²⁺,Cu²⁺,Ln³⁺等)配位,形成金属-有机框架材料(MOFs)或配合物。这是它最重要的性质之一。
反应性:4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸分子中氨基可以发生重氮化、酰化等典型反应;羧基可以发生酯化、酰胺化等反应。
制备
目前,以邻硝基甲苯为起点,通过氰基化、分子内Ullmann/Pschorr偶联、水解和还原的多步序列,是实验室制备4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸最成熟和广泛使用的工艺。该路线虽然步骤较长,但原料易得,区域选择性高,可靠性好。而基于现代交叉偶联的方法仍在发展中,是未来改进的方向。参考文献[1]报道4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸的合成方法,其反应式如下图所示:

图1 4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸的合成反应式
应用
4,4‘-二氨基联苯-2,2'-二羧酸可用于合成更复杂的有机分子,例如含有联苯结构的染料、药物或高分子单体。
参考文献
[1]Hoechster-Farbw. Patent: DE69541 ; Fortschr. Teerfarbenfabr. Verw. Industriezweige, vol. 3, p. 26