ПРОДУКТЫ

БЕНЗОТРИАЗОЛ

Бензотриазол гетероциклическое соединение, содержащее три атома азота, с химической формулой C6H5N3.
Это ароматическое соединение бесцветно и полярно и может использоваться в различных областях.
Бензотриазол имеет два конденсированных кольца. Его пятичленное кольцо может существовать в таутомерах A и B, а также могут быть получены производные обоих таутомеров, структуры C и D.

Номер CAS: 95-14-7
Номер ЕС: 202-394-1
Название ИЮПАК: 1H-1,2,3-бензотриазол
Химическая формула: C6H5N3

Другие названия: BTA, 1H-бензотриазол, 1,2,3-бензотриазол, BtaH, 1,2,3-бензотриазол, 1,2,3-1H-бензотриазол, 1,2,3-триаза-1H-инден, 1,2,3-триазаинден, 1H-1,2,3-бензотриазол [ACD/индексное название], 1H-бензо[1,2,3]триазол, 1H-бензо[d][1,2,3]триазол, 1H-бензотриазол [немецкий] [ACD/ИЮПАК название], 1H-бензотриазол [ACD/ИЮПАК название], 1H-бензотриазол [французский] [ACD/ИЮПАК название], 202-394-1 [EINECS], 4-26-00-00093 [Beilstein], 95-14-7 [RN], Бензотриазол, BTA, T56 BMNNJ [WLN], 1,2,3-Бензотриазол(BTA), 1,2-аминоазофенилен, 1,2-аминозофенилен, 112133 [Beilstein], 1H-?Бензотриазол, 2,3-диазаиндол, 2H-Бензо[d][1,2,3]триазол, азабензимидазол, азаиндазол, Азимидобензол, азиминобензол, бензолазимид, Бензизотриазол, бензо[1,2,3]триазол, Бензотриазол (VAN), Гранулированный бензотриазол в мешках по 25 кг, Бензтриазол, Cobratec 35G, Cobtratec 99, Дрометризол [INN] [USAN], Entek, Псевдоазимидобензол, UNII-86110UXM5Y, DM1225000, 1,2,3-Бензотриазол, BtaH, 1,2,3-1H-Бензотриазол, 1,2,3-Бензотриазол, 1,2,3-Триаза-1H-инден, 1,2,3-Триазаинден, 1,2-АМИНОАЗОФЕНИЛЕН, 1H-1,2,3-Бензотриазол, 1H-Бензотраизол, 1H-БЕНЗОТРИАЗОЛ, 1H-Бензотриазол, 2,3-Диазаиндол, Азимидобензол,Азиминобензол, Бензол, азимид, Бензизотриазол, Бензотриазол, Бензотриазол, BLS 1326, BT 120, BT 120 (смазочная присадка), BTA, BTA (коррозионная ингибитор), CVI Liquid, Cobratec 35G, Cobratec 99, CVI, D 32-108, Entek, Irgastab I 489, ISK 3, Kemitec TT, M 318, NSC 3058, Rusmin R, Seetec BT, Seetec BT-R, Verzone Crystal, 1,2,3-1H-бензотриазол, 1,2,3-бензотриазол,1,2,3-триаза-1H-инден, 1,2,3-триазаинден, 1H-1,2,3-бензотриазол, 1H-бензо[1,2,3]триазол, 1H-бензо[d][1,2,3]триазол, 1H-бензотриазол,, 1H-бензотриазол, 1H-бензотриазол, Бензотриазол, BTA, 116421-31-9 [RN], 25377-81-5 [RN], 27556-51-0 [RN], 28880-01-5 [RN], 70644-74-5 [RN], 94160-69-7 [RN], 1,2,3-бензтриазол, 1,2-аминоазофенилен, 1,2-аминозофенилен, 2,3-диазаиндол, азабензимидазол, азаиндазол, азимидобензол, азиминобензол, бензолазимид, бензизотриазол, бензо[1,2,3]триазол, бензо[d][1,2,3]триазол, бензотриазол (VAN), бензтриазол, C012771, Cobratec #99, Cobratec 35G, Cobratec № 99, Cobtratec 99, D 32-108, DM1225000 [RTECS], Дрометризол, Entek, Irgastab I 489, ISK 3, Псевдоазимобензол, изопропилоксид титана, WLN: T56 BMNNJ, Бензотриазол, ReagentPlus®, 99%, 1,2,3-бензотриазол, 1H-бензотриазол, Толилтриазол, 5-МЕТИЛ-1H-БЕНЗОТРИАЗОЛ, 5-МЕТИЛ-1H-БЕНЗОТРИАЗОЛ(1,2,3), Рибавирин, 1-гидроксибензотриазол, 1,2,3-1H-Триазол Толилтриазол натриевая соль 1,2,4-триазол, гидрат 1-гидроксибензотриазола, РИБАВИРИН, БЕНЗОТРИАЗОЛ, 1,2,3-бензотриазол-1h-бензотриазол, 1,2,3-Бензтриазол, 1,2,3-Триаза-1H-инден, 1,2,3-Триазаинден, 1,2,-аминозофенилен 1,2-Аминоазофенилен 1,2-Аминозофенилен 1h-бензо 2,3-диазаиндол 2,3-Диазаиндол 2,3-Диазаиндол, 1,2,3-триазаинден ADK STAB LA-32 Азиминобензол Бензолазимид, бензолазимид Бензизотриазол, 1H-бензотриазол, Бензтриазол, Бензтриазол, Cobratec, Cobratec 99, Cobratec № 99, cobratec#99, NCI-C03521, NSC-3058, Preventol Cl 8, U-6233, COBRATEC(R) 99, АЗИМИДОБЕНЗОЛ БЕНЗОТРИАЗОЛ, 1,2,3-1H-БЕНЗОТРИАЗОЛ, 1,2,3-БЕНЗОТРИАЗОЛ АМИНОАЗОФЕНИЛЕН AKOS, 92210, 95-14-7, T706, ТРИАЗОЛ, 1,2,3-бензол, REAGENTPLUS, 99%, ЧДА, 97%, 1,2,3-бензотриазол, Хлопья, 1,2,3-бензотриазол, Порошок, Бензотриазол99,5%, 1,2,3-бензотриазол(Bta) Бензотрихлорид, для синтеза бензотриазола,99% 1H-бензотриазол, 99+%, BTA, 1,2,3-бензотриазол (BTA), 1H-бензотриазол, 1,2,3-бензотриазол, BtaH, азимидобензол, Cobratec 99, 1H-1,2,3-бензотриазол, 2,3-диазаиндол, 1,2-аминозофенилен, 1,2,3-бензтриазол, 1,2,3-бензотриазол, 1,2,3-триаза-1H-инден, 1,2,3-триазаинден, бензолазимид, бензолазимид, бензизотриазол, азимидобензол, азиминобензол, бензолазимид, бензизотриазол, бензотриазол, бензтриазол, 1,2-аминоазофенилен, 1,2,3-бензотриазол, 1,2,3-триаза-1H-инден, 1,2,3-Триазаинден, 1H-1,2,3-Бензотриазол, 2,3-Диазаиндол, Cobratec № 99, NCI-C03521, NSC-3058, U-6233, 1,2,3-Бензотриазол, Cobratec 35G, 1,2,3-1H-Бензотриазол, Азимидобензол, Азиминобензол, Бензолазимид, Бензизотриазол, Бензотриазол, Бензтриазол, Cobratec 99, 1,2-Аминоазофенилен, 1,2,3-Бензотриазол, 1,2,3-Триаза-1H-инден, 1,2,3-Триазаинден, 1H-1,2,3-Бензотриазол, 2,3-Диазаиндол, Cobratec № 99, NCI-C03521, NSC-3058, U-6233, 1,2-аминозофенилен, 1,2,3-бензтриазол, 2,3-диазаиндол, 1,2,3-триазаинден, ADK STAB LA-32, бензотриазол1H-бензотриазол, Cobratec, Preventol Cl 8, Связанные аналиты (1,2,3-бензотриазол):1,2,3,4,6,7,8, гептахлордибензофуран, 1,2,3,4,7,8-гексахлордибензофуран-C13, аминобензол, бензоламин, фениламин, 95-14-7, BTA, 1,2,3-бензотриазол, 1,2-аминоазофенилен, 1,2,3-триазаинден, 1,2,3-Бензотриазол (БТА), Метибензотриазол (ТТА), 2-Меркаптобензотиазол (МБТ), T706, U-6233, 1h-бензо, Cobratec, NSC-3058, BLS 1326, RusMin R, Seetec BT, cobratec99, NCI-C03521, 95-14-7(1H-Бензотриазол), Рибавирин 1-Гидроксибензотриазол 1,2,3-1H-Триазол Толутриазол натриевая соль 1,2,4-Триазол 1-Гидроксибензотриазол гидрат РИБАВИРИНА, 1,2,3-бензотриазол-1h-бензотриазол, 1,2,3-Бензтриазол 1,2,3-Триаза-1H-инден, 1,2,3-Триазаинден, 1,2,-аминозофенилен, 1,2-аминоазофенилен, 1,2-аминозофенилен, 1h-бензо, 2,3-диазаиндол, 2,3-диазаиндол

Таутомеры бензотриазола и их производные
Различные структурные анализы с использованием спектров УФ, ИК и 1H-ЯМР показали, что изомер А преимущественно присутствует при комнатной температуре. Связь между позициями 1 и 2 и между позициями 2 и 3, как оказалось, имеет одинаковые свойства связи. Более того, протон не связывается прочно ни с одним из атомов азота, а скорее быстро мигрирует между позициями 1 и 3.

Следовательно, бензотриазол может терять протон, действуя как слабая кислота (pKa = 8,2) или принимать протон, используя неподеленную пару электронов, расположенных на его атомах азота, как очень слабое основание Бренстеда (pKa < 0).
Он может не только действовать как кислота или основание, но и связываться с другими видами, используя неподеленные пары электронов. Используя это свойство, бензотриазол может образовывать стабильное координационное соединение на поверхности меди и вести себя как ингибитор коррозии.

Синтез и реакции бензотриазола
Синтез бензотриазола включает реакцию о-фенилендиамина, нитрита натрия и уксусной кислоты. Превращение происходит через диазотирование одной из аминогрупп.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ бензотриазола
Применение бензотриазола в качестве ингибитора коррозии меди
Бензотриазол — это специфический ингибитор коррозии для меди и медных сплавов. В настоящее время он широко используется в промышленности для снижения коррозии этих сплавов как в атмосферных, так и в погруженных условиях. Коррозия меди может привести к появлению пятен или потускнению поверхности, образованию ямок на поверхностях труб или способствовать образованию ямок на других металлах, таких как алюминий, которые контактируют с растворенной в воде медью. Бензотриазол используется для снижения этих форм воздействия, и методы его применения обсуждаются в этой статье.

Использование БТА для стабилизации бронзовых предметов
Применение: Бензотриазол (БТ) — антикоррозионный агент, широко известный благодаря использованию в жидкостях для борьбы с обледенением и антифризах для самолетов.
Использование бензотриазола в качестве противомикробных средств
Использование бензотриазола в качестве лиганда выбора
Бензотриазол недорог и стабилен. Он ведет себя как кислота (pKa 8,2) и хорошо растворяется в основных растворах. Он растворим в этаноле, бензоле, толуоле, хлороформе и ДМФА. Как один из самых полезных синтетических вспомогательных веществ, он демонстрирует следующие характеристики:

Бензотриазол легко вводится в молекулы и активирует их в различных превращениях.
Бензотриазол стабилен при различных операциях,
Бензотриазол легко удаляется, его можно восстановить и использовать повторно.

Производство и использование
Бензотриазол используется в качестве компонента противообледенительной жидкости для самолетов, ингибитора травления при удалении накипи в котлах, фиксатора, проявителя и противозапотевающего агента в фотографических эмульсиях, ингибитора коррозии меди, промежуточного химического вещества для красителей, в фармацевтических препаратах и в качестве фунгицида. (HSDB 1998).
Толилтриазол используется как ингибитор коррозии меди и медных сплавов, в антиоксидантах и проявителях фотографий (NTP 1991b). В Дании сообщается, что бензотриазол и толилтриазол используются в небольших количествах (0,1-0,2 %) в антиобледенительных жидкостях, например, пропиленгликоле (MST 1999). Они также используются как ингибитор коррозии в антифризах, содержащих гликоль (MST 2000).

Синтез бензотриазола
Синтез можно улучшить, если проводить реакцию при низких температурах (5-10 ˚C) и кратковременно облучать в ультразвуковой ванне.[7] Типичная чистота партии составляет 98,5% или выше.
Бифенилен и бензин могут быть легко получены из бензотриазола путем N-аминирования с гидроксиламин-O-сульфоновой кислотой. Основной продукт, 1-аминобензотриазол, образует бензин с почти количественным выходом путем окисления ацетатом свинца (IV), который быстро димеризуется в бифенилен с хорошим выходом.

Синтез бензина и бифенилена из бензотриазола
Приложения
Бензотриазол известен своей большой универсальностью. Он уже использовался в качестве фиксатора в фотографических эмульсиях и 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, бензотриазол может использоваться в качестве антифризов, систем отопления и охлаждения, гидравлических жидкостей и ингибиторов паровой фазы.

Ингибитор коррозии бензотриазола
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.[10] Бензотриазол используется в консервации, в частности для лечения бронзовой болезни. Точная структура комплекса медь-БТА является спорной, и было выдвинуто много предложений.
Химическая структура координационного полимера из бензотриазолата и меди(I), активного ингредиента в ингибиторе коррозии на основе БТ.

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, а эфиры бензотриазола, как сообщается, работают как инактиваторы на основе механизма для тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС) 3CL протеазы. Методология не ограничивается только гетероциклизацией, но также была успешной для полиядерных углеводородов небольших карбоциклических систем.

Экологическая значимость бензотриазола
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 часть достигает поверхностных вод, таких как реки и озера.[12] Он считается малотоксичным и малоопасным для здоровья человека, хотя и проявляет некоторые антиэстрогенные свойства.

Бензотриазол как лиганд выбора
Бензотриазол недорог и стабилен. Он ведет себя как кислота (pKa 8,2) и хорошо растворяется в основных растворах. Он растворим в этаноле, бензоле, толуоле, хлороформе и ДМФА. Как один из самых полезных синтетических вспомогательных веществ, он демонстрирует следующие характеристики:
Бензотриазол легко вводится в молекулы и активирует их в различных превращениях.
Бензотриазол стабилен при различных операциях,
Бензотриазол легко удаляется, его можно восстановить и использовать повторно.

Бензотриазол обладает как электрон-донорными, так и электрон-акцепторными свойствами. N-замещенные производные бензотриазола также обладают некоторыми интересными свойствами. Теперь мы суммируем некоторые работы, проделанные с использованием бензотриазола и его производных в качестве лигандов (Схема 3).
Некоторые производные бензотриазола, используемые в качестве лиганда для катализируемой металлом связи между электронно-богатыми или электронно-нейтральными арилгалогенидами и N-гетероциклами (индолами, пирролом, карбазолом, имидазолом и т. д.), алкинами, бороновыми кислотами и тиолами, представлены на схеме 4.
бензотриазол выглядит как белые или светло-коричневые кристаллы или белый порошок. Без запаха. (NTP, 1992)
Бензотриазол — простейший представитель класса бензотриазолов, состоящий из бензольного ядра, слитого с 1H-1,2,3-триазольным кольцом. Он играет роль загрязнителя окружающей среды и ксенобиотика.

ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ бензотриазола
Ингибитор коррозии
Стабилизация бронзовых предметов
Антимикробные средства
лиганд по выбору
антикоррозионное средство

Бензотриазол, который играет решающую роль в изучении органической химии. Автор берет патент США, связанный с одним конкретным компонентом органической химии, и приводит другие детали патента для дальнейшего разъяснения. В этой главе обсуждается один патент, а именно метод синтеза t-амидо-замещенных 2-(2-гидроксифенил) бензотриазольных соединений в одностадийном процессе. В главе приводится информация о правообладателе патента, обозначении полезности, реакциях, производных, экспериментальных подробностях и примечаниях. Правообладателем этого патента является компания Eastman Kodak, а обозначение полезности для него — добавка для покрытия, поглощающая УФ-свет. Упомянутые примечания помогают пролить больше света на эту тему. Более того, в конце главы включены соответствующие ссылки на предшествующие патенты США.

Бензотриазол также использовался в качестве добавки в антикоррозионных покрытиях для серебра, нанесенного на пластиковую пленку. Антикоррозионное, экранирующее электромагнитные волны покрытие, содержащее толилтриазол, было разработано для алюминия.
Бензотриазол является специфическим ингибитором коррозии для меди и медных сплавов. Бензотриазол в настоящее время широко используется в промышленности для снижения коррозии этих сплавов как в атмосферных, так и в погруженных условиях. Коррозия меди может привести к появлению пятен или потускнению поверхности, образованию точечных изъянов на поверхностях труб или способствовать образованию точечных изъянов на других металлах, таких как алюминий, которые контактируют с растворенной в воде медью. Бензотриазол используется для снижения этих форм воздействия, и методы применения бензотриазола обсуждаются в этой статье.

Свойства: Бензотриазол нерастворим в воде, растворим в этаноле. Бензотриазол является основным ингредиентом для производства поглотителей УФ-излучения. Бензотриазол и его производные являются универсальными веществами, используемыми в производстве антикоррозионных средств, антиперспирантов для металлов, антисептических и антикоагулянтных средств, средств против запотевания для фотографии, поглотителей УФ-излучения, фотоконденсаторов, фотоконденсационных систем, лекарств, пестицидов и других специальных химикатов.

Применение: Может использоваться во многих приложениях для защиты меди и медных сплавов. В циркуляционных системах охлаждения, таких как градирни, системы кондиционирования воздуха, режущие и шлифовальные жидкости; в функциональных жидкостях (гидравлические жидкости, автомобильные хладагенты и специальные смазочные материалы); прямая обработка (например, детали для изготовления и декоративные детали, скульптуры); мыла, моющие средства и сильные кислотные и щелочные очистители.
Термическая стабильность: Отличная термостойкость, стабилен при нормальной температуре применения. Бензотриазол разлагается экзотермически выше 160 oC при нагревании чистого вещества.

Различные структурные анализы с использованием спектров УФ, ИК и 1H-ЯМР показали, что изомер А преимущественно присутствует при комнатной температуре. Связь между позициями 1 и 2 и между позициями 2 и 3, как оказалось, имеет одинаковые свойства связи. Более того, протон не связывается прочно ни с одним из атомов азота, а скорее быстро мигрирует между позициями 1 и 3. Поэтому бензотриазол может терять протон, действуя как слабая кислота (pKa = 8,2) или принимать протон, используя неподеленную пару электронов, расположенную на его атомах азота, как очень слабое основание Бренстеда (pKa < 0). Он может действовать не только как кислота или основание, но и связываться с другими видами, используя неподеленную пару электронов. Применяя это свойство, бензотриазол может образовывать стабильное координационное соединение на поверхности меди и вести себя как ингибитор коррозии.

Химическая структура координационного полимера из бензотриазолата и меди(I), активного ингредиента в ингибиторе коррозии на основе БТ.
Он также используется в качестве фиксатора в проявителях фотографий и эмульсиях.
Экологическая значимость
Бензотриазол довольно растворим в воде, нелегко разлагается и имеет ограниченную тенденцию к сорбции. Поэтому он лишь частично удаляется на очистных сооружениях, а значительная его часть достигает поверхностных вод, таких как реки и озера.

Исследования таутомерии путем переноса водорода в бензотриазоле (например, Tinuvin P, TIN) показывают, что торсионная либрация кольца п-крезола относительно кольца бензотриазола и изгиб водорода вне плоскости и/или валентные колебания водорода внутримолекулярной водородной связи в возбужденной молекуле TIN(intra) ответственны за ее быструю безызлучательную дезактивацию.1 Эти быстрые процессы дезактивации являются источником высокой эффективности этого УФ-стабилизатора.1 На рисунке 5.1 с помощью диаграммы Яблонского охарактеризованы процессы рассеивания энергии.

Бензотриазол (BTA) и бензимидазол (BZI) являются распространенными химикатами, используемыми для различных целей. Бензотриазол обычно используется в качестве ингибитора коррозии, гидравлической жидкости, моющего средства для мытья посуды, противообледенителя для самолетов, противоязвенной жидкости и стабилизатора для бронзовых предметов, тогда как BZI широко используется в качестве противовирусного, противоязвенного, антибактериального и противогрибкового химиката.4,117 В последнее время металлоазолятные каркасы (MAF), подкласс MOF, привлекают значительный интерес из-за их надежной химической и термической стабильности121, а также их высокой гидрофобности122 и их потенциала для использования в приложениях по очистке воды.

В своем исследовании Саркар и др. использовали MAF-5, азолят металла на основе Co для удаления бензотриазола и BZI из водных растворов. Результаты сравнивали с результатами, полученными с использованием ZIF-8-Zn, ZIF-67-Co и обычного AC. Эффективность адсорбции адсорбентов для адсорбции бензотриазола увеличивалась в следующем порядке: AC < ZIF-8-Zn < ZIF-67-Co < MAF-5-Co, тогда как для BZI: ZIF-8-Zn < AC < ZIF-67-Co < MAF-5-Co. Хотя MAF-5-Co имеет самую низкую площадь поверхности и объем пор из всех исследованных адсорбентов, он имел самую высокую адсорбционную емкость, что указывало на существование особого взаимодействия между MAF-5-Co и бензотриазолом или BZI.

Изотерма адсорбции следовала модели Ленгмюра, а значения Qo для адсорбции бензотриазола и BZI MAF-5-Co составляют 389 и 175 мг г−1 соответственно. Эти значения намного выше, чем у ZIF-8-Zn и ZIF-67-Co, а также выше/конкурентоспособнее, чем у других известных адсорбентов (см. Таблицу 2.2). Понимание механизма адсорбции можно получить из влияния pH раствора и pHzpc адсорбента. pHzpc MAF-5-Co составляет 8,2, и в зависимости от pH раствора бензотриазол может быть протонированным (при pH < 1,6), нейтральным (при pH 1,6–8,6) и депротонированным (при pH > 8,6).

Значительное количество адсорбции (более 100 мг г−1) во всем экспериментальном диапазоне pH (особенно при pH <1,6 и pH >12) указывает на наличие других взаимодействий, которые играют важную роль в дополнение к электростатическому взаимодействию. Гидрофобность MAF-5-Co выше, чем у ZIF-67-Co, и это взаимодействие может способствовать адсорбции, о чем свидетельствует более высокая адсорбция бензотриазола на MAF-5-Co (389 мг г−1) по сравнению с ZIF-67-Co (272 мг г−1). В дополнение к электростатическим и гидрофобным взаимодействиям, π–π взаимодействия (между имидазольным кольцом MAF-5-Co и ароматическим кольцом бензотриазола) также способствуют процессу адсорбции.

В течение последних 67 лет наблюдается значительный интерес к классу триазольных соединений, содержащих 3 атома N. Такие молекулы, как бензотриазол (BTAH, C6H5N3), как показано на рисунке 9.3-35a, и толитриазол (TTA, C7H7N3), показанный на рисунке 9.3-35b, получили наибольшее внимание среди этих ароматических трех-N пассивирующих агентов. Толитриазон на самом деле является смесью 4 и 5-метилбензотриазола.

Общий механизм ингибирования соединений 1H-триазола заключается в том, что они полимеризуются как структура Cu-триазола на окисленной поверхности Cu. Эффективные защитные пленки обычно тоньше, чем толще. Более толстые защитные пленки с большей вероятностью будут нарушены физическими процессами, например, высокоскоростным движением жидкости и процессами полировки CMP, тем самым подвергая нижележащую поверхность коррозии. При определенных условиях было подтверждено образование толстого многослойного покрытия.

Другие исследования показывают, что бензотриазол сначала адсорбируется на пленке Cu2O, а затем полимеризуется в комплекс Cu(I)–бензотриазол. На рисунке 9.3-36 показана диаграмма Пурбэ для системы Cu-бензотриазол/H2O при 25°C и 1 × 10–4 моль бензотриазола. Бензотриазол является протонированной формой бензотриазола. Диаграмма показывает, что бензотриазол образует пленку с оксидом Cu(I). В зависимости от концентрации ионов Cu в растворе (от 1 × 10–2 до 1 × 10–4 моль) пассивирующая пленка может быть стабильной в диапазоне pH ∼ 2 и 10. СЭМ и ИК-Фурье спектроскопия исследовали морфологию этих поверхностей с бензотриазолом и без него. Нотойя и его коллеги провели анализ SIMS поверхностей Cu, обработанных бензотриазолом при различных условиях pH. Данные показали, что положительные фрагменты состоят из (Cu2(C6H4N3))+, (Cu3(C6H4N3)2)+ и т. д. Тамилмани [238] определил составы с результатами, аналогичными результатам Нотойи, используя данные XPS.

Тамилмани считал, что значения Cu были искажены более глубоким проникновением рентгеновских лучей в подложку Cu. Его данные действительно указывали на то, что основная часть бензотриазола была связана с медистым состоянием Cu(I). В других исследованиях использовались методы расширенной тонкой структуры поглощения рентгеновских лучей (EXAFS). Сюй и др., используя методы СТМ, наблюдали, что бензотриазол полимеризовался в длинные тонкие нерегулярные прямоугольники. Морфология пленки стала более плоской и гладкой, но между полимерными пленками бензотриазола появились «бороздки», которые могли быть местами коррозии.

Брусич и др. провели обширное исследование Cu–бензотриазола с помощью электрохимических методов, эллипсометрии in situ, TOF-SIMS и методов высокотемпературной масс-спектрометрии для характеристики этих пленок. Недавно Марш рассмотрел ряд характеристик пленок для бензотриазола, ТТА и смесей двух ингибиторов. Другие электрохимические исследования показали, что ТТА и бензотриазол, помимо диэлектрической природы, также имеют гидрофобные характеристики, которые усиливают их ингибиторные свойства.

Тамилмани определил угол смачивания на образце голой меди и меди-бензотриазола; Cu-бензотриазол был гидрофильным по сравнению с чистой Cu: πbareCu = 45°, πCu-бензотриазол = 74°. Уорд и др.
сравнили эффективность бензотриазола и толилтриазола в схожих контролируемых условиях испытаний и пришли к выводу, что толилтриазол образует очень прочные, тонкие, гидрофобные пленки на Cu. Пленки бензотриазола несколько слабее, но состоят из множества слоев молекул бензотриазола.

Как и большинство пассивирующих агентов, ионы галогенида могут разрушить ингибирующую способность триазольной пленки, проникая в пленку. Эффект иона галогенида обратно пропорционален размеру аниона: Cl–> Br–>> I–. Эффект галогенида не так выражен в случае более толстых пленок бензотриазола, хотя пленка в конечном итоге может разрушиться.

Модестов и др., используя различные электрохимические методы, показали, что если не достигнута надлежащая толщина пленки Cu(I)–бензотриазола, Cl– будет диффундировать через Cu(I)–
Слой бензотриазола образует твердый CuCl поверх оксидной пленки, что разрушает свойства ингибитора. Хуан предположил, что металл Cu в растворах Cl может быть лучше защищен, если pH раствора составляет ∼ 8; поверхностно-активные вещества не оказали существенного благоприятного влияния на усиление защиты от коррозии.

Синергетический эффект был обнаружен при использовании бензотриазола и этилксантогената калия (КЕКС) в растворе NaCl. При pH 7–11 (0,1 М раствор NaCl) смесь бензотриазола и КЕКС показала хорошую пассивацию, что, как полагают, было вызвано более плотным пассивирующим слоем.

Недавние исследования XPS пленок Cu–бензотриазола после химико-механической полировки [249] и погружения на 2 часа при 23°C показали, что толщина пленки составляла от 25 до 75 Å;. Марш [234] с использованием фазово-модулированного спектроскопического эллипсометра сообщил, что бензотриазол, ТТА и коммерческая смесь (Cobrate® 939) двух ингибиторов, приготовленных из растворов NMP (N-метил-2-пирролидона) при температуре от 50 до 60°C, имели соответствующую толщину пленки 27, 13 и 6,5 Å; соответственно.

Ряд производных бензотриазола были изучены, чтобы понять, как группы боковых цепей могут влиять на эффективность ингибитора. Производные с первичными алкильными группами боковых цепей (C1–C12), как правило, повышают защитные свойства из-за повышенного гидрофобного эффекта боковых цепей на поверхности металла.

Для изучения дестабилизированной пассивации боковой группы карбоксильного эфира использовались различные аналитические методы, включая EIS, спектроскопию поверхностного усиленного комбинационного рассеяния, измерения фототока методом циклической вольтамперометрии, анализ спектра фототока с модуляцией интенсивности и методы лазерной сканирующей фотоэлектрохимической микроскопии.

Бензотриазол-производные, содержащие короткоцепочечные алкильные группы с аминогруппами, имели более широкий диапазон pH для ингибирования коррозии. Аминогруппа могла взаимодействовать с оксидной пленкой, в то время как алифатические боковые цепи обеспечивали лучшую растворимость в растворе и гидрофобность на оксидном слое. Для изучения этих взаимодействий использовались электрохимические и XPS измерения.

В этой главе обсуждается бензотриазол, который играет решающую роль в изучении органической химии. Автор рассматривает патент США, связанный с одним конкретным компонентом органической химии, и приводит другие детали патента для дальнейшего разъяснения. В этой главе обсуждается один патент, а именно метод синтеза t-амидо-замещенных 2-(2-гидроксифенил) бензотриазольных соединений в одностадийном процессе.

В главе содержится информация о правообладателе патента, обозначении полезности, реакциях, производных, экспериментальных подробностях и примечаниях. Правообладателем этого патента является компания Eastman Kodak Company, а обозначение полезности для него — добавка для покрытия, поглощающая УФ-свет. Упомянутые примечания помогают пролить больше света на эту тему. Кроме того, в конце главы включены соответствующие ссылки на патенты США, имеющие отношение к предшествующему уровню техники.

Ингибирование коррозии
Бензотриазол и его производные нашли широкое применение в качестве ингибиторов коррозии меди и ее сплавов. Огромное количество патентов появилось с середины 1980-х годов. Полимерные ленты или листы, покрытые клеем, содержащим акриловые полимерные эмульсии бензотриазола и триполифосфатных солей, могут защищать медь и медные сплавы от обесцвечивания. Бензотриазолы с алкильной группой, особенно н-бутильной, в бензольном кольце использовались для ингибирования коррозии меди в водных системах. Ингибирующая смесь, состоящая из триэтаноламина, NaNO2, бензотриазола, салицилата натрия и полиэтиленгликоля, защищает медь, припой, латунь, сталь, чугун и алюминий в системах отопления.

Бензотриазолы являются эффективными ингибиторами коррозии меди и медных сплавов. Антикоррозионное действие бензотриазола на медь изучалось с помощью поверхностно-усиленной Рамановской спектроскопии, эллипсометрии и электрохимических методов.
Бензотриазол также использовался в качестве добавки в антикоррозионных покрытиях для серебра, нанесенного на пластиковую пленку. Для алюминия было разработано антикоррозионное, экранирующее электромагнитные волны покрытие, содержащее толилтриазол.

Некоторые производные бензотриазола, используемые в качестве лиганда для катализируемой металлом связи между электронно-богатыми или электронно-нейтральными арилгалогенидами и N-гетероциклами (индолами, пирролом, карбазолом, имидазолом и т. д.), алкинами, бороновыми кислотами и тиолами, представлены на схеме 4.
3.2 Разработка металлического катализатора с использованием бензотриазола и его производных
Мы синтезировали и проверили ряд структурно родственных N,N и N,O-бидентатных лигандов на основе бензотриазола, имеющих больше донорных участков и большую объемность.

Считается, что эти лиганды обладают большей способностью отдавать электроны и большей массой. Они были разработаны как сайты, имеющие неподеленную пару(ы), доступную металлу для создания временных связей. Комплексы, полученные из этих лигандов, связывают широкий спектр N-гетероциклов с арилгалогенидами с высокими числами оборотов и толерантностью к функциональным группам. Разработанные лиганды были синтезированы стандартными методами.

Бензотриазол (BTAH) широко используется для полировки и гальванизации, чтобы предотвратить коррозию Cu и соответствующих сплавов, поскольку бензотриазол может образовывать координационную полимерную пленку на поверхности Cu, предотвращая ее окисление.88 Группа Гевирта использовала технику SHINERS для исследования в реальном времени процессов, включающих образование пленки бензотриазола на поверхностях электродов Cu(hkl) и Cu(poly).50 На рис. 5 четко виден пик около 1020 см−1, который приписывается скелету бензола и изгибу Csingle bondH, а пик около 1190 см−1 приписывается режиму дыхания триазольного кольца (изгиб в плоскости Csingle bondCsingle bondC).

Во время положительного процесса сканирования на поверхностях электродов Cu(hkl) интенсивности Рамана обоих вышеупомянутых пиков увеличились; однако, аналогичное явление на поверхности электрода Cu(poly) не наблюдалось во время того же процесса сканирования. Более того, отношение интенсивностей пиков 1190/1140 увеличивалось с увеличением потенциала на поверхностях электродов Cu(100) и Cu(111). Пик при 1140 см−1 приписывается изгибной моде Nsingle bondH адсорбированного бензотриазола на поверхностях электродов Cu. Однако результаты SHINERS показали различную интерпретацию для обеих поверхностей монокристалла.

Соотношение интенсивностей, соответствующее 1190/1140, прекратило увеличиваться позже для поверхности электрода Cu(111) по сравнению с Cu(100) при отрицательном направлении сканирования, а коррелированные потенциалы остановки составили − 0,3 и − 0,2 В соответственно. Во время отрицательного направления сканирования на поверхности электрода Cu(poly) результаты SHINERS снова продемонстрировали различные явления по сравнению с поверхностью монокристаллического электрода, что указывает на различные характеристики роста для формирования пленки бензотриазола-Cu(I) на различных поверхностях электродов Cu.

Было обнаружено, что образование пленки необратимо на монокристаллических электродах Cu(hkl), тогда как на поверхностях Cu(poly) оно обратимо. Систематическое исследование показывает, что различная кристаллографическая ориентация поверхностей электродов Cu(hkl), с очевидным влиянием на рост пленки бензотриазол-Cu(I), и наличие границ зерен вместе приводят к катодной деградации пленок бензотриазол-полимер на электроде Cu(poly).

Бензотриазол — это бициклический азотный гетероцикл, образованный путем слияния бензольного кольца с 4,5-положениями или «d»-сайтом 1H-1,2,3-триазола. Он также известен как 1H-бензо[d]-1,2,3-триазол и существует в двух таутомерных формах 1H и 2H, в которых форма 1H преобладает (99,9%) над формой 2H при комнатной температуре как в газовой, так и в растворенной фазах.
Бензотриазол — очень слабое основание с pKa 8,2, но NH более кислый, чем индазол, бензимидазол и 1,2,3-триазолы. Это довольно стабильная молекула, поскольку конденсированное бензольное кольцо придает дополнительную прочность стабильности сопряженного основания.
На рынке имеется множество клинически используемых препаратов на основе бензотриазола для лечения различных заболеваний. Некоторые противораковые, противогрибковые и антибактериальные препараты изображены на следующей схеме.

Реакция бензотриазола с различными метилирующими агентами, такими как метилсульфат, диазометан и метилгалогенид, дала смесь 1-метил- и 2-метилбензотриазола в соотношении 5:17. Алкилирование бензотриазола алкилгалогенидом с использованием NaOH или NaOEt в качестве основания дало 1-алкилбензотриазол в качестве основного продукта и 2-алкилбензотриазол и соли 1,3-диалкилбензотриазолия в качестве второстепенных продуктов.
Бензотриазол при реакции с диарилметанолами в присутствии 4-толуолсульфокислоты в качестве катализатора дал смесь соответствующих 1- и 2-диарилметилбензотриазолов.

Ацилирование: бензотриазолы реагируют с хлорангидридом или ангидридом кислоты и образуют 1-ацилбензотриазолы.
Арилирование: Бензотриазол при реакции с активированными арил- и гетероарилгалогенидами дает 1-арилбензотриазол. Однако 1-хлор-2-нитробензол, реагируя с бензотриазолом, дает смесь 1 и 2-(2-нитрофенил)бензотриазола.
Реакция бензотриазола с α,β-ненасыщенными кетонами претерпела 1,3-сопряженное присоединение с образованием смеси 1-H и 3-(2H-бензо[d][1,2,3-триазол-2-ил)-1,3-дифенилпропан-1-она,712 но реакция с алифатическим альдегидом дала 1-гидроксиалкилбензотриазол в качестве продукта присоединения.713 Однако реакция с кетоном в присутствии диалкиламина дала 1-(диалкиламиноалкил)бензотриазол.

Галогенирование
Бензотриазол легко трансформируется в 1-хлорбензотриазол при реакции с гипохлоритом натрия в водной уксусной кислоте.715 Аналогично, бензотриазол, реагируя с гипоиодитом натрия в водном растворе NaOH, дает 1-иодбензотриазол. 1-Метилбензотриазол, хлорированный при кипячении в царской водке в течение 3 ч, дает 4,5,6,7-тетрахлор-1H-тетразол с выходом 87%, тогда как в аналогичных условиях 2-метилбензотриазол хлорируется с получением 2-метил-4,5,6,7-тетрахлор-2H-бензотриазола.
Сульфирование: Бензотриазол при реакции с трифторметансульфоновым ангидридом в сухом ДХМ и сухом пиридине при температуре -78°С дает 1-(трифторметил)сульфонилбензотриазол с выходом 87%.
Нитрация: Бензотриазол нитруют смесью концентрированной азотной кислоты и серной кислоты при комнатной температуре, получая 4-нитробензотриазол с выходом 50%.

Бензотриазол — это ксенобиотические загрязнители, широко распространенные в водной среде и вызывающие растущую озабоченность из-за своей полярности, неподатливости и распространенности использования. Во время некоторых мероприятий по рекультивации воды, таких как биологическое удержание ливневых вод или орошение сельскохозяйственных культур переработанной водой, бензотриазолы контактируют с растительностью, представляя потенциальный путь воздействия на потребителей. Мы обнаружили, что бензотриазол в гидропонных системах быстро (приблизительно 1 лог в день) усваивается растениями Arabidopsis и метаболизируется в новые метаболиты бензотриазола, структурно напоминающие растительные гормоны триптофан и ауксин; <1% остается в виде исходного соединения.

Используя нецелевую метаболомику LC-QTOF-MS, мы идентифицировали два основных типа продуктов трансформации бензотриазола: гликозилирование и включение в путь биосинтеза триптофана. Аминокислотные метаболиты бензотриазола структурно аналогичны триптофану и формам хранения фитогормонов ауксина. Были синтезированы критические промежуточные продукты (подтвержденные (1)H/(13)C ЯМР) для проверки продукта. В многоэкспозиционном временном балансе масс три основных метаболита составили >60% бензотриазола.

Гликозилированный бензотриазол выделялся растениями в гидропонную среду, явление, которое ранее не наблюдалось. Наблюдаемые метаболиты аминокислот, вероятно, образуются, когда ферменты биосинтеза триптофана заменяют синтетический бензотриазол нативными индольными молекулами, создавая потенциальные имитаторы фитогормонов. Эти результаты показывают, что метаболизм бензотриазола растениями может маскировать наличие загрязнения бензотриазолом в окружающей среде. Кроме того, метаболиты, полученные из бензотриазола, структурно связаны с растительными гормонами ауксина и должны быть оценены на предмет нежелательных биологических эффектов.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ: Бензотриазол — белый или светло-коричневый кристаллический порошок без запаха. Он слабо растворим в воде. ПРИМЕНЕНИЕ: Бензотриазол используется в качестве антикоррозионного средства в металлообработке, системах водяного охлаждения и оборудовании для химчистки. Он используется в качестве средства для удаления тусклости и защитного покрытия в строительной промышленности. Он является ингредиентом в автомобильных и бытовых продуктах. Бензотриазол является компонентом некоторых жидкостей для борьбы с обледенением самолетов.

ВОЗДЕЙСТВИЕ: Работники, которые производят или используют бензотриазол, могут вдыхать пыль или иметь прямой контакт с кожей. Основное население может подвергаться воздействию через контакт с кожей с продуктами, в которых он используется. Если бензотриазол выбрасывается в окружающую среду, он будет находиться в частицах или на них, которые в конечном итоге падают на землю. Он будет разрушаться на воздухе в результате реакции с гидроксильными радикалами и под действием солнечного света. Он не будет улетучиваться в воздух с поверхности почвы и воды.

Ожидается, что он будет иметь очень высокую или умеренную подвижность в почве. Не ожидается, что он будет разрушаться микроорганизмами и не будет накапливаться в рыбе. РИСК: У рабочих развился дерматит от воздействия на кожу масла, содержащего бензотриазол. Данные о потенциале бензотриазола вызывать другие токсические эффекты у людей отсутствуют. Данные о потенциале бензотриазола вызывать рак, врожденные дефекты или репродуктивные эффекты у лабораторных животных отсутствуют. Потенциал бензотриазола вызывать рак у людей не оценивался программой IRIS Агентства по охране окружающей среды США, Международным агентством по изучению рака или 14-м отчетом Национальной токсикологической программы США о канцерогенах.

Биопроба бензотриазола на возможную канцерогенность проводилась путем введения тестируемого химического вещества в корм крысам Fischer 344 и мышам B6C3F1. Группам из 50 крыс каждого пола вводили бензотриазол в одной из двух средневзвешенных доз, либо 6700, либо 12100 ppm в течение 78 недель. За исключением пяти контрольных и пяти крыс с высокой дозой каждого пола, которые были /умерщвлены/ на 78 неделе, все выжившие на тот момент животные наблюдались в течение 26-27 дополнительных недель. Контрольные группы состояли из групп из 50 необработанных крыс каждого пола и наблюдались в течение 105-16 недель.

Все крысы, выжившие до 104-106 недель, были затем /умерщвлены/. Группам из 50 мышей каждого пола вводили бензотриазол в одной из двух средневзвешенных доз, либо 11 700, либо 23 500 ppm в течение 104 недель, затем наблюдали в течение 2 дополнительных недель. Контрольные группы состояли из групп из 50 нелеченых мышей каждого пола и наблюдались в течение 109 недель. Все мыши, выжившие до 106-109 недель, были затем /умерщвлены/. У самок мышей B6C3F1 наблюдалось увеличение частоты альвеолярных/бронхиолярных карцином, что предполагает возможное канцерогенное действие бензотриазола.

У крыс Fischer 344 наблюдалось увеличение частоты опухолей мозга, что предполагает возможный канцерогенный эффект. Однако не было убедительных доказательств того, что в условиях этого биотеста бензотриазол был канцерогенным для мышей B6C3F1 или крыс Fischer 344 любого пола. Уровни доказательства канцерогенности: Крысы-самцы: сомнительно; Крысы-самки: сомнительно; Мыши-самцы: отрицательно; Мыши-самки: сомнительно.

Производство и использование бензотриазола в качестве антикоррозионного средства при металлообработке, средства для удаления тусклости и защитного покрытия в строительной отрасли, ингибитора коррозии в системах водяного охлаждения и оборудовании для химчистки, использование в некоторых составах моющих средств для автоматических посудомоечных машин, использование в электролитической и фотографической обработке, а также использование в качестве промежуточного химического вещества может привести к его выбросу в окружающую среду через различные потоки отходов.

Его использование в качестве компонента противообледенительной жидкости для самолетов приведет к его прямому выбросу в окружающую среду. При выбросе в воздух расчетное давление паров 2,5X10-5 мм рт. ст. при 25 °C указывает на то, что бензотриазол будет существовать как в паровой, так и в дисперсной фазе в атмосфере. Парообразный бензотриазол будет разлагаться в атмосфере в результате реакции с фотохимически полученными гидроксильными радикалами; период полураспада для этой реакции в воздухе оценивается в 16 дней. Дисперсный бензотриазол будет удаляться из атмосферы путем влажного или сухого осаждения.

Бензотриазол поглощает на длинах волн >290 нм и, следовательно, может быть подвержен прямому фотолизу под действием солнечного света. При попадании в почву бензотриазол, как ожидается, будет иметь очень высокую или умеренную подвижность на основе экспериментально полученного диапазона Koc 10-500. Сорбция в почве зависит от поверхностного комплексообразования нейтральных видов, pH, ионного обмена и содержания металлов в почве. Улетучивание с влажных поверхностей почвы, как ожидается, не будет важным процессом судьбы на основе расчетной константы закона Генри 1,5X10-7 атм-куб м/моль. Бензотриазол, как ожидается, не будет улетучиваться с сухих поверхностей почвы на основе его давления паров.

Результаты скрининговых тестов и исследований деградации почвы показали, что бензотриазол стабилен в отношении биодеградации в почвах в условиях окружающей среды с периодом полураспада >180 дней. Компиляция констант скорости биодеградации в почве и грунтовых водах для бензотриазола дает диапазон периода полураспада от 43 до 693 дней. При попадании в воду бензотриазол может иметь некоторую адсорбцию на взвешенных твердых веществах и осадке на основе Koc.

2% от теоретического БПК с использованием активированного ила в японском тесте MITI указывает на то, что бензотриазол не является легко биоразлагаемым. Испарение с поверхности воды не ожидается как важный процесс судьбы на основе расчетной константы закона Генри этого соединения. Измеренный диапазон КБК от 1,1 до 15 у карпа предполагает, что биоконцентрация в водных организмах низкая. Гидролиз не ожидается как важный процесс экологической судьбы, поскольку это соединение не имеет функциональных групп, которые гидролизуются в условиях окружающей среды (pH от 5 до 9).

Было показано, что бензотриазол медленно фоторазлагается в водных растворах при облучении на длине волны 300 нм. Профессиональное воздействие бензотриазола может происходить через вдыхание и контакт с кожей этого соединения на рабочих местах, где производится или используется бензотриазол. Данные мониторинга и использования указывают на то, что население в целом может подвергаться воздействию бензотриазола через вдыхание окружающего воздуха и контакт с кожей потребительских товаров, содержащих бензотриазол.

Бензотриазол как лиганд выбора
Бензотриазол недорог и стабилен. Он ведет себя как кислота (pKa 8,2) и хорошо растворяется в основных растворах. Он растворим в этаноле, бензоле, толуоле, хлороформе и ДМФА. Как один из самых полезных синтетических вспомогательных веществ, он демонстрирует следующие характеристики:
Бензотриазол легко вводится в молекулы и активирует их в различных превращениях.
Бензотриазол стабилен при различных операциях,
Бензотриазол легко удаляется, его можно восстановить и использовать повторно.