Бензотриазол
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК 1 H -1,2,3-Бензотриазол | |
| Другие имена 1 H -Бензотриазол; 1,2,3-Бензотриазол; BTA; BtaH | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ЧЭБИ |
|
| ChEMBL |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.002.177 |
| Номер ЕС |
|
CID PubChem |
|
| Номер RTECS |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| С6Н5Н3 | |
| Молярная масса | 119,127 г·моль −1 |
| Появление | Белое твердое вещество |
| Плотность | 1,36 г/мл [1] |
| Температура плавления | 100 °C (212 °F; 373 К) [2] |
| Точка кипения | 350 °C (662 °F; 623 К) [2] |
| 20 г/л [2] | |
| Кислотность ( pK a ) | 8.2 [3] [4] |
| Основность (p K b ) | > 14 [4] |
| Опасности | |
| Маркировка СГС : | |
  | |
| Предупреждение | |
| Н302 , Н319 , Н332 , Н411 , Н412 | |
| Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р273 , Р280 , Р301+Р312 , Р304+Р312 , Р304+Р340 , Р305+Р351+Р338 , Р312 , Р330 , Р337+Р313 , Р391 , Р501 | |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | Бензимидазол , Толилтриазол |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Бензотриазол (БТА) — гетероциклическое соединение с химической формулой C 6 H 5 N 3 . Его пятичленное кольцо содержит три последовательных атома азота. Это бициклическое соединение можно рассматривать как конденсированные кольца ароматических соединений бензола и триазола . Это твердое вещество от белого до светло-коричневого цвета имеет множество применений, например, в качестве ингибитора коррозии меди. [5]
Структура
Бензотриазол имеет два конденсированных кольца. Его пятичленное кольцо может в принципе существовать в виде таутомеров A и B: [6]
.png)
Различные структурные анализы с использованием спектров УФ, ИК и 1 Н-ЯМР указывают на то, что таутомер А является доминирующим.
Синтез и реакции
Синтез бензотриазола включает реакцию о -фенилендиамина , нитрита натрия и уксусной кислоты . Превращение происходит через диазотирование одной из аминогрупп: [7] [8]
Синтез можно улучшить, если проводить реакцию при низких температурах (5–10 °C) и кратковременно облучать в ультразвуковой ванне . [9] Типичная чистота партии составляет 98,5% или выше. [10]
Реакции
БТА — слабая кислота с pK a = 8,2 [3] [4]
Это очень слабое основание Бренстеда с pK a < 0. [4]
Он не только может действовать как кислота или основание, но и может связываться с другими видами, используя неподеленные пары электронов. Применяя это свойство, BTA может образовывать стабильное координационное соединение на поверхности меди и вести себя как ингибитор коррозии. [6]
Бензотриазол (BtH) реагирует с ароматическими альдегидами (ArCHO) в присутствии этанола с образованием N,O-ацеталей на основе бензотриазола:
- ArCHO + BtH + EtOH → ArCH(OEt)(Bt) + H 2 O
Эти ацетали подвержены депротонированию, что дает доступ к ацилсиланам [11] и ацилборанам.
N- аминирование BtH с гидроксиламин- O -сульфоновой кислотой дает 1-аминобензотриазол. Окисление этого амина ацетатом свинца (IV) дает бензин , который быстро димеризуется в бифенилен . [12]
Приложения
Бензотриазол известен своей большой универсальностью. Он уже использовался в качестве фиксатора (или противотуманного агента) в фотографических эмульсиях или проявочных растворах, а также в качестве реагента для аналитического определения серебра. Что еще более важно, он широко использовался в качестве ингибитора коррозии в атмосфере и под водой. Кроме того, его производные и их эффективность в качестве прекурсоров лекарственных препаратов привлекают внимание. Помимо всех упомянутых выше применений, БТА может использоваться в качестве антифризов, систем отопления и охлаждения, гидравлических жидкостей , а также ингибиторов паровой фазы. [6]
Ингибирование коррозии
Бензотриазол является эффективным ингибитором коррозии для меди и ее сплавов, предотвращая нежелательные поверхностные реакции. Известно, что пассивный слой, состоящий из комплекса меди и бензотриазола, образуется при погружении меди в раствор, содержащий бензотриазол. Пассивный слой нерастворим в водных и многих органических растворах. Существует положительная корреляция между толщиной пассивного слоя и эффективностью предотвращения коррозии. [13] БТА используется в сохранении наследия, в частности для лечения бронзовой болезни . Точная структура комплекса медь-БТА является спорной, и было выдвинуто много предложений. [ необходима цитата ]
Прекурсор наркотиков
Производные бензотриазола обладают химическими и биологическими свойствами, которые универсальны в фармацевтической промышленности. Производные бензотриазола действуют как агонисты для многих белков. Например, ворозол и ализаприд обладают полезными ингибирующими свойствами против различных белков. Эфиры бензотриазола используются в качестве инактиваторов на основе механизма для лечения тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС) путем ингибирования протеазы SARS 3CL вируса SARS-CoV-1 . Методология не ограничивается только гетероциклизацией, но также оказалась успешной для полиядерных углеводородов небольших карбоциклических систем. [14]
Экологическая значимость
Бензотриазол довольно растворим в воде, нелегко разлагается и имеет ограниченную тенденцию к сорбции. Следовательно, он только частично удаляется на очистных сооружениях сточных вод , а значительная его часть достигает поверхностных вод, таких как реки и озера. [15] Он считается малотоксичным и малоопасным для здоровья человека, хотя и проявляет некоторые антиэстрогенные свойства. [16]
Родственные соединения
Толилтриазол представляет собой смесь изомеров или конгенеров , которые отличаются от бензотриазола добавлением одной метильной группы, присоединенной где-то на бензольном кольце. Толилтриазол имеет схожее применение, но обладает лучшей растворимостью в некоторых органических растворителях. [ необходима цитата ]
Ссылки
Медиа, связанные с Бензотриазолом на Wikimedia Commons
- ^ "1H-Бензотриазол (CAS 95-14-7)". Архивировано из оригинала 2020-10-24.
- ^ abc 1H-Benzotriazole Архивировано 27 сентября 2007 г. в Wayback Machine , База данных SRC PhysProp
- ^ аб Катрицкий, Арканзас; Рахвал С.; Хитчингс Дж. Дж. (14 января 1991 г.). «Бензотриазол: новое синтетическое вспомогательное средство». Тетраэдр . 47 (16–17): 2683–2732. дои : 10.1016/S0040-4020(01)87080-0.
- ^ abcd Katritzky, AR "Adventures with Benzotriazole" (PDF) . Лекция, прочитанная в разных местах в 2002 году . Florida Center for Heterocyclic Compounds. Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 года . Получено 23 ноября 2011 года .
- ^ "1,2,3-БЕНЗОТРИАЗОЛ | CAMEO Chemicals | NOAA". cameochemicals.noaa.gov . Получено 2023-01-17 .
- ^ abc Sease, Catherine (май 1978). «Бензотриазол: обзор для консерваторов». Исследования по консервации . 2. 23 (2): 76–85. doi :10.2307/1505798. JSTOR 1505798.
- ^ Роберт А. Смайли «Фенилен- и толуилендиамины» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a19_405
- ^ Дамшродер, RE; Петерсон, WD (1940). "1,2,3-Бензотриазол". Органические синтезы . 20 : 16. doi :10.15227/orgsyn.020.0016.
- ^ Перейра, Клаудио МП; Стефани, Хелио А.; Гузен, Карла П.; Орфао, Алин TG (2007-07-31). "Улучшенный синтез бензотриазолов и 1-ацилбензотриазолов с помощью ультразвукового облучения". ChemInform . 38 (31). doi :10.1002/chin.200731104. ISSN 0931-7597.
- ^ «Бензотриазол — поставщик и дистрибьютор химикатов Chemceed».
- ^ Katritzky, Alan R.; Wang, Zuoquan; Lang, Hengyuan (1996). «Новый и удобный синтез ароил-, гетероароил-, алкеноил- и алкиноилсиланов». Organometallics . 15 (2): 486–490. doi :10.1021/om950712b.
- ^ Кэмпбелл, CD; Риз, CW (1969). «Реактивные промежуточные продукты. Часть I. Синтез и окисление 1- и 2-аминобензотриазола». J. Chem. Soc. C. 1969 ( 5): 742–747. doi :10.1039/J39690000742.
- ^ Финшгар, М.; Милошев И. (11 марта 2010 г.). «Ингибирование коррозии меди 1,2,3-бензотриазолом: обзор». Corrosion Science . 52 (9): 2737–2749. doi :10.1016/j.corsci.2010.05.002.
- ^ Kale, Raju R.; Virendra Prasad; Prabhu P. Mohapatra; Vinod K. Tiwari (6 марта 2010 г.). «Последние разработки в методологии бензотриазола для построения фармакологически важных гетероциклических скелетов». Monatsh Chemistry . 141 (11): 1159–1182. doi : 10.1007/s00706-010-0378-1 . S2CID 93911988.
- ^ Giger, W; Schaffner, C; Kohler, HP (2006). «Бензотриазол и толилтриазол как водные загрязнители. 1. Поступление и распространение в реках и озерах». Environmental Science & Technology . 40 (23): 7186–92. doi :10.1021/es061565j. PMID 17180965.
- ^ Фарре, Маринел ла; Перес, Сандра; Кантиани, Лина; Барсело, Дамиа (2008). «Судьба и токсичность появляющихся загрязняющих веществ, их метаболитов и продуктов трансформации в водной среде». TrAC Trends in Analytical Chemistry . 27 (11): 991–1007. doi :10.1016/j.trac.2008.09.010. ISSN 0165-9936.
