4-联苯基甲酰胺（CAS 3815-20-1，常写作4-联苯基甲酰氨），分子式C₁₃H₁₁NO。该化合物由联苯骨架的4-位碳与甲酰胺基（-CONH₂）直接相连构成。酰胺基的羰基碳和氮原子均为sp²杂化，形成平面结构，分子间通过N-H···O氢键组装成网络，故该化合物在芳基酰胺中具有突出的熔点。工业上，4-联苯基甲酰胺是合成液晶材料、药物中间体和高分子添加剂的关键原料，其化学转化集中于酰胺基的取代、水解、还原和重排路径。
一、同分异构体
1. 位置异构体
酰胺基在联苯母环上的位置变化产生两种位置异构体：2-联苯基甲酰胺和3-联苯基甲酰胺。
2-位异构体的酰胺基位于联苯键的邻位，与另一苯环产生强烈空间排斥，迫使酰胺基平面相对联苯平面发生大角度扭转。该扭转破坏分子间氢键的定向排列，使2-位异构体的熔点显著低于4-位异构体，在非极性溶剂中的溶解度明显升高。3-位异构体没有邻位排斥，但酰胺基的吸电子效应通过间位路径传递，苯环上电子分布与对位不同，直接影响后续亲电取代反应的定位。
合成上，位置异构体不能通过混合联苯甲酸直接分离获得，而是采用区域选择性的Suzuki偶联反应。例如，2-溴苯甲酰胺或3-溴苯甲酰胺与苯硼酸在钯催化下偶联，分别得到2-位和3-位异构体。4-位异构体可由4-溴联苯经氰化水解，或由联苯甲酸酰氯化后氨解制备。三种位置异构体在液晶材料中作为侧向取代基引入时，2-位和3-位异构体可增大分子宽度，降低液晶清亮点，用于调节向列相温区。
2. 官能团异构体
最直接的官能团异构体是N-苯基苯甲酰胺，又称苯甲酰苯胺。该化合物与4-联苯基甲酰胺具有完全相同的分子式，但酰胺键连接方向相反。
4-联苯基甲酰胺的酰胺基末端为伯胺（-CONH₂），而N-苯基苯甲酰胺的酰胺氮连接一个苯基（-CONH-Ph）。这一差异导致水解产物截然不同：4-联苯基甲酰胺水解生成4-联苯基甲酸和氨，N-苯基苯甲酰胺水解生成苯甲酸和苯胺。N-苯基苯甲酰胺的酰胺氮孤对电子与两个芳基共轭，N-C键旋转能垒升高，分子趋于平面排列。在工业应用中，N-苯基苯甲酰胺是聚丙烯β晶型成核剂，通过分子间氢键引导聚合物结晶；4-联苯基甲酰胺不具备该成核效率。红外光谱中，N-苯基苯甲酰胺的羰基伸缩振动频率低于4-联苯基甲酰胺，原因是N-苯基的给电子共轭效应降低羰基双键性，该特征可用于快速鉴别两种异构体。
二、重要衍生物
1. 水解衍生物：4-联苯基甲酸
4-联苯基甲酰胺在酸或碱催化下水解，定量生成4-联苯基甲酸：
C₆H₅-C₆H₄-CONH₂ + H₂O → C₆H₅-C₆H₄-COOH + NH₃（酸性条件为NH₄⁺）
酸催化时，羰基氧质子化增强羰基碳的亲电性，水分子攻击羰基形成四面体中间体，随后消除氨。4-联苯基甲酸是联苯类液晶分子最重要的端基之一，其羧基能与多种醇酯化生成4-联苯基羧酸酯液晶。该类液晶具有高清亮点和低粘度，广泛用于TN型显示器件。
2. 还原衍生物：4-联苯基甲胺
使用氢化铝锂还原4-联苯基甲酰胺，得到4-联苯基甲胺：
C₆H₅-C₆H₄-CONH₂ + 4H → C₆H₅-C₆H₄-CH₂NH₂ + H₂O
还原过程中羰基完全转化为亚甲基，联苯骨架保持不变。4-联苯基甲胺是合成手性β-内酰胺抗生素侧链和联苯基手性配体的前体，其胺基可与羧酸缩合形成酰胺键，用于构建肽键模拟物。在材料领域，该胺类衍生物可作为环氧树脂固化剂，提供交联密度适中、热稳定性优良的固化网络。
3. 脱水衍生物：4-联苯基腈
酰胺基在五氧化二磷或氯化亚砜作用下脱去一分子水，生成腈基：
C₆H₅-C₆H₄-CONH₂ → C₆H₅-C₆H₄-CN + H₂O
腈基具有强吸电子能力和线性几何形状。4-联苯基腈是液晶材料中典型的极性端基，能显著提高介电各向异性并降低旋转黏度。该化合物也可通过催化加氢还原为4-联苯基甲胺，构成从酰胺到胺的间接转化路径，避免直接还原酰胺时所需的剧烈条件。
4. 霍夫曼重排产物：4-氨基联苯
4-联苯基甲酰胺与溴和氢氧化钠反应，经霍夫曼重排消除羰基碳，得到少一个碳原子的4-氨基联苯：
C₆H₅-C₆H₄-CONH₂ + Br₂ + 4NaOH → C₆H₅-C₆H₄-NH₂ + Na₂CO₃ + 2NaBr + 2H₂O
反应先生成N-溴代酰胺，随后在碱作用下发生苯基迁移至氮原子，形成异氰酸酯中间体，最终水解并释放二氧化碳。4-氨基联苯是国际公认的致癌芳香胺，被列入纺织品禁用偶氮染料检测清单。尽管其联苯胺结构单元仍是某些偶氮染料和荧光增白剂的必要骨架，工业使用必须在封闭系统内进行，并严格管控废液。
5. N-烷基化与Weinreb酰胺衍生物
4-联苯基甲酰胺氮原子上的氢可被烷基取代。与碘甲烷在碱性条件下反应，生成N-甲基-4-联苯基甲酰胺；继续甲基化得到N,N-二甲基-4-联苯基甲酰胺。甲基取代消除N-H键的氢键供体能力，使产物熔点降低、挥发性升高，适用于需要高渗透性的涂料和薄膜体系。
更为重要的衍生化是制备N-甲氧基-N-甲基-4-联苯基甲酰胺，即Weinreb酰胺。该衍生物由4-联苯基甲酰胺经酰氯化或缩合剂活化后，与N,O-二甲基羟胺缩合得到。Weinreb酰胺与有机锂或格氏试剂反应时，金属离子与羰基氧和甲氧基氧发生螯合，稳定单次加成产生的半缩醛胺中间体，后处理时精确释放出联苯基酮。该过程有效抑制了普通酯或酰胺与过量亲核试剂反应时易发生的叔醇副反应。因此，该Weinreb酰胺是合成4-乙酰基联苯、4-苯甲酰基联苯等芳香酮类药物的重要中间体。
上述异构体和衍生物构成围绕4-联苯基甲酰胺的完整转化网络。位置异构体用于调控分子几何与堆积模式，官能团异构体提供不同的氢键与电子结构，水解、还原、脱水、重排以及N-烷基化产物则为联苯类功能分子提供了多样化的连接与修饰手段。该化合物体系在液晶材料、药物合成及聚合物助剂领域均具有不可替代的位置。