The Oxidation of 4-(4-Formylphenoxy) Phthalonitrile to 4-(4-Carboxylphenoxy) Phthalonitrile at Ambient Conditions

Abstract

The substituted phthalonitriles have been used to prepare soluble phthalocyanine species in recent years. One of the most used phthalonitrile derivatives for the target product is 4-nitrophthalonitrile. In this study 4-(4-formylphenoxy) phthalonitrile was prepared as the substituted phthalonitrile derivative by the nucleophilic substitution reaction of para-hydroxybenzaldehyde with 4-nitrophthalonitrile. During the crystallization of the product by slow evaporation technique, it readily self-oxidized to 4-(4-carboxylphenoxy) phthalonitrile at ambient condition open to air. The crystal structure of the molecule was determined by XRD technique. The molecule crystalizes at triclinic space group P-1 and the unit cell parameters of crystal are a6.3591 (10) Å, b7.5464 (11) Å, c13.819 (2) Å, ?88.434 (11), ?87.942 (12), ?80.111 (12) and Z2. The crystal structure has intermolecular O?HO, C?HN and C?HO hydrogen bonds. In addition to these hydrogen bonds, C—NCg and CgCg interactions are present between molecules. In the crystal, intermolecular O?HO hydrogen bonds occur between molecular units in a dimeric molecular form. Molecular structure, vibrational frequencies and 1H and 13C NMR chemical shifts of the target compound have been calculated by using B3LYP method with 6-311G(d, p) basis set, as well.

Sübstitüe ftalonitriller, son yıllarda çözünür ftalosiyanin türlerini hazırlamak için kullanılmaktadır. Hedef ürün için en çok kullanılan ftalonitril türevlerinden biri, 4-nitroftalonitrildir. Bu çalışmada, 4-(4-formilfenoksi) ftalonitril, para-hidroksibenzaldehidin 4-nitroftalonitril ile nükleofilik yerdeğiştirme reaksiyonu ile sübstitüe ftalonitril türevi olarak hazırlanmıştır. Ürün yavaş buharlaştırma tekniği ile kristallendirilmesi sırasında, havaya açık ortam koşullarında, 4- (4-karboksilfenoksi) ftalonitril'e kendiliğinden oksitlenmiştir. Molekülün kristal yapısı XRD tekniği ile belirlendi. Molekül, triklinik uzay grubu P-1'de kristallenmiştir ve kristalin birim hücre parametreleri a 6.3591 (10) Å, b 7.5464 (11) Å, c 13.819 (2) Å, a 88.434 (11) , 87 87.942 (12) , ? 80.111 (12) ve Z 2’ dir. Kristal yapı moleküllerarası O ? H O, C ? H N ve C ? H O hidrojen bağlarına sahiptir. Bu hidrojen bağlarına ek olarak, moleküller arasında C — N Cg ve Cg Cg etkileşimleri mevcuttur. Kristalde moleküllerarası O ? H O hidrojen bağları, bir dimerik yapı içinde moleküler birimler arasında meydana gelir. Hedef bileşiğin, moleküler yapısı, titreşim frekansları ve 1H ve 13C NMR kimyasal kaymaları da 6-311 G (d, p) temel seti ile B3LYP metodu kullanılarak hesaplanmıştır.