БЕНЗОТРИАЗОЛ (BENZOTRIAZOLE)

БЕНЗОТРИАЗОЛ (BENZOTRIAZOLE)

CAS No. : 95-14-7
EC No. : 202-394-1

Synonyms:
BTA; 1H-Benzotriazole; 1,2,3-Benzotriazole; BtaH; 1,2,3-Benzotriazole; 1,2,3-1H-Benzotriazole; 1,2,3-triaza-1H-indene; 1,2,3-triazaindene; 1H-1,2,3-Benzotriazole [ACD/Index Name]; 1H-benzo[1,2,3]triazole; 1H-Benzo[d][1,2,3]triazole; 1H-Benzotriazol [German] [ACD/IUPAC Name]; 1H-Benzotriazole [ACD/IUPAC Name]; 1H-Benzotriazole [French] [ACD/IUPAC Name]; 202-394-1 [EINECS]; 4-26-00-00093 [Beilstein]; 95-14-7 [RN]; Benzotriazol; BTA; T56 BMNNJ [WLN]; 1,2,3-Benzotriazole(BTA); 1,2-aminoazophenylene; 1,2-Aminozophenylene; 112133 [Beilstein]; 1H-?Benzotriazole; 2,3-diazaindole; 2H-Benzo[d][1,2,3]triazole; azabenzimidazole; azaindazole; Azimidobenzene; aziminobenzene; benzene azimide; Benzisotriazole; benzo[1,2,3]triazole; Benzotriazole (VAN); Benzotriazole Granular 25kg bags; Benztriazole; Cobratec 35G; Cobtratec 99; Drometrizole [INN] [USAN]; Entek; Pseudoazimidobenzene; UNII-86110UXM5Y; DM1225000; 1,2,3-Benzotriazole, BtaH; 1,2,3-1H-Benzotriazole; 1,2,3-Benzotriazole, 1,2,3-Triaza-1H-indene, 1,2,3-Triazaindene, 1,2-AMINOAZOPHENYLENE, 1H-1,2,3-Benzotriazole; 1H-Benzotraizole, 1H-BENZOTRIAZOL, 1H-Benzotriazole, 2,3-Diazaindole; Azimidobenzene,Aziminobenzene; Benzene; azimide; Benzisotriazole; Benzotriazol; Benzotriazole; BLS 1326; BT 120; BT 120 (lubricant additive);BTA; BTA (corrosion inhibitor); C.V.I. 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-Benzotriazole, 1,2,3-Benzotriazole,1,2,3-triaza-1H-indene; 1,2,3-triazaindene; 1H-1,2,3-Benzotriazole; 1H-benzo[1,2,3]triazole, 1H-Benzo[d][1,2,3]triazole; 1H-Benzotriazol;, 1H-Benzotriazole; 1H-Benzotriazole; Benzotriazol; 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-Benztriazole, 1,2-aminoazophenylene, 1,2-Aminozophenylene; 2,3-diazaindole; azabenzimidazole, azaindazole, Azimidobenzene; aziminobenzene; benzene azimide; Benzisotriazole; benzo[1,2,3]triazole; benzo[d][1,2,3]triazole; Benzotriazole (VAN); Benztriazole; C012771; Cobratec #99; Cobratec 35G; Cobratec No. 99; Cobtratec 99; D 32-108; DM1225000 [RTECS]; Drometrizole; Entek; Irgastab I 489; ISK 3; Pseudoazimidobenzene; titaniumisopropyloxide; WLN: T56 BMNNJ; Benzotriazole; ReagentPlus®, 99%; 1,2,3-Benzotriazole, 1H-Benzotriazole; Tolyltriazole; 5-METHYL-1H-BENZOTRIAZOLE; 5-METHYL-1H-BENZOTRIAZOLE(1,2,3); Ribavirin; 1-Hydroxybenzotriazole; 1,2,3-1H-Triazole Tolytriazole sodium salt 1,2,4-Triazole; 1-Hydroxybenzotriazole hydrate; RIBAVIRINA; BENZOTRIAZOLE; 1,2,3-benzotriazole-1h-benzotriazole; 1,2,3-Benztriazole; 1,2,3-Triaza-1H-indene; 1,2,3-Triazaindene; 1,2,-aminozophenylene 1,2-Aminoazophenylene 1,2-Aminozophenylene 1h-benzo 2,3-diazaindol 2,3-Diazaindole 2,3-Diazaindole; 1,2,3-triazaindene ADK STAB LA-32 Aziminobenzene Benzene azimide; benzeneazimide Benzisotriazole; 1H-benzotriazole; Benztriazol; Benztriazole; Cobratec; Cobratec 99; Cobratec No. 99; cobratec#99; NCI-C03521; NSC-3058; Preventol Cl 8; U-6233; COBRATEC(R) 99; AZIMIDOBENZENE BENZOTRIAZOLE; 1,2,3-1H-BENZOTRIAZOLE; 1,2,3-BENZOTRIAZOLE AMINOAZOPHENYLENE AKOS; 92210; 95-14-7; T706; TRIAZOLE; 1,2,3-benzor; REAGENTPLUS, 99%; REAGENT GRADE, 97%; 1,2,3-Benzotriazole, Flake; 1,2,3-Benzotriazole, Powder; Benzotriazole99.5%; 1,2,3-Benzotriazole(Bta) Benzotrichloride; ForSynthesis Benzotriazole,99% 1H-Benzotriazole, 99+%; BTA; 1,2,3-Benzotriazole (BTA); 1H-Benzotriazole, 1,2,3-Benzotriazole, BtaH; Azimidobenzene, Cobratec 99; 1H-1,2,3-Benzotriazole; 2,3-Diazaindole; 1,2-Aminozophenylene; 1,2,3-Benztriazole; 1,2,3-Benzotriazole; 1,2,3-Triaza-1H-indene; 1,2,3-Triazaindene; Benzene Azimide; Benzene azimide; Benzisotriazole; Azimidobenzene; Aziminobenzene; Benzene azimide; Benzisotriazole; Benzotriazole; Benztriazole; 1,2-Aminoazophenylene; 1,2,3-Benzotriazole; 1,2,3-Triaza-1H-indene; 1,2,3-Triazaindene; 1H-1,2,3-Benzotriazole; 2,3-Diazaindole; Cobratec No. 99; NCI-C03521; NSC-3058; U-6233; 1,2,3-Benztriazole; Cobratec 35G; 1,2,3-1H-Benzotriazole; Azimidobenzene; Aziminobenzene; Benzene azimide; Benzisotriazole; Benzotriazole; Benztriazole; Cobratec 99; 1,2-Aminoazophenylene; 1,2,3-Benzotriazole; 1,2,3-Triaza-1H-indene; 1,2,3-Triazaindene; 1H-1,2,3-Benzotriazole; 2,3-Diazaindole; Cobratec No. 99; NCI-C03521; NSC-3058; U-6233; 1,2-Aminozophenylene; 1,2,3-Benztriazole; 2,3-Diazaindole; 1,2,3-triazaindene; ADK STAB LA-32; Benzotriazole1H-benzotriazole; Cobratec; Preventol Cl 8; Related Analytes (1,2,3-Benzotriazole):1,2,3,4,6,7,8; Heptachlorodibenzofuran; 1,2,3,4,7,8-Hexachlorodibenzofuran-C13; aminobenzene, benzeneamine, phenylamine; 95-14-7; BTA; 1,2,3-Benzotriazole; 1,2-Aminoazophenylene; 1,2,3-Triazaindene; 1,2,3-Benzotriazole (BTA); Methybenzotriazole (TTA) ; 2-Mercaptobenzothiazole (MBT) ; T706 ; U-6233; 1h-benzo; Cobratec; NSC-3058; BLS 1326; RusMin R; Seetec BT; cobratec99; NCI-C03521; 95-14-7(1H-Benzotriazole); Ribavirin 1-Hydroxybenzotriazole 1,2,3-1H-Triazole Tolytriazole sodium salt 1,2,4-Triazole 1-Hydroxybenzotriazole hydrate RIBAVIRINA; 1,2,3-benzotriazole-1h-benzotriazole; 1,2,3-Benztriazole 1,2,3-Triaza-1H-indene; 1,2,3-Triazaindene; 1,2,-aminozophenylene; 1,2-Aminoazophenylene; 1,2-Aminozophenylene 1h-benzo; 2,3-diazaindol; 2,3-Diazaindole

Бензотриазол

Бензотриазол (БТА) представляет собой гетероциклическое соединение, содержащее три атома азота, с химической формулой C6H5N3. Это ароматическое соединение бесцветное и полярное, и его можно использовать в различных областях.
Структура бензотриазола
Бензотриазол имеет два конденсированных кольца. Его пятичленное кольцо может существовать в таутомерах A и B, и также могут быть получены производные обоих таутомеров, структур C и D.

Таутомеры бензотриазола и их производные
Различные структурные анализы с использованием спектров УФ, ИК и 1 Н-ЯМР показали, что изомер А преимущественно присутствует при комнатной температуре. Связь между положениями 1 и 2 и связь между положениями 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 положениями 1 и 3. Таким образом, бензотриазол может потерять протон и действовать как слабая кислота (pKa = 8,2) или принять протон, используя неподеленную пару электронов, расположенных на его атомах азота, как очень слабое основание Бренстеда (pKa <0). [4] Он может не только действовать как кислота или основание, он также может связываться с другими видами, используя электроны неподеленной пары. Применяя 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 посредством диазотирования одной из аминогрупп.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ бензотриазола
Использование бензотриазола в качестве ингибитора коррозии меди
Бензотриазол - специфический ингибитор коррозии меди и медных сплавов. В настоящее время он широко используется в промышленности для уменьшения коррозии этих сплавов как в атмосферных условиях, так и в условиях погружения. Коррозия меди может вызвать появление пятен на поверхности или потускнение, точечную коррозию поверхностей труб или вызвать точечную коррозию других металлов, таких как алюминий, которые контактируют с растворенной в воде медью. Бензотриазол используется для уменьшения этих форм атаки, и в этой статье обсуждаются методы его применения.
Использование БТА для стабилизации бронзовых предметов
Применение: Бензотриазол (БТ) - антикоррозионный агент, хорошо известный своим использованием в антиобледенительных жидкостях для самолетов и в антифризах.
Использование бензотриазола в качестве противомикробных средств
Использование бензотриазола в качестве предпочтительного лиганда
Бензотриазол недорогой и стабильный. Он ведет себя как кислота (pKa 8,2) и хорошо растворяется в основных растворах. Он растворим в этаноле, бензоле, толуоле, хлороформе и ДМФ. Как один из наиболее полезных синтетических вспомогательных веществ, он обладает следующими характеристиками:
• Он может быть легко введен в молекулы и затем активируется в различных превращениях.
• Устойчив при различных операциях,
• Его легко удалить, его можно восстановить и использовать снова.

Производство и использование
Бензотриазол используется как компонент противообледенительной жидкости для самолетов, ингибитор травления при удалении накипи с котлов, сдерживающий агент, проявитель и противотуманный агент в фотографических эмульсиях, ингибитор коррозии для меди, химический промежуточный продукт 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). Сообщается, что в Дании бензотриазол и толилтриазол используются в небольших количествах (0,1-0,2%) в жидкостях для удаления льда, например пропиленгликоль (MST 1999). Они также используются в качестве ингибиторов коррозии в антифризах, содержащих гликоль (MST 2000).

Синтез бензотриазола
Синтез можно улучшить, если реакцию проводят при низких температурах (5-10 ˚C) и кратковременно облучают в ультразвуковой ванне [7]. Типичная чистота партии составляет 98,5% или выше.
Бифенилен и бензин можно удобно получить из бензотриазола путем N-аминирования гидроксиламин-O-сульфоновой кислотой. Основной продукт, 1-аминобензотриазол, образует бензин с почти количественным выходом путем окисления ацетатом свинца (IV), который быстро димеризуется до бифенилена с хорошими выходами.

Синтез бензина и бифенилена из 1H-бензотриазола
Приложения
Бензотриазол известен своей универсальностью. Он уже использовался как ограничитель в фотографических эмульсиях и как реагент для аналитического определения серебра. Что еще более важно, он широко используется в качестве ингибитора коррозии в атмосфере и под водой. Кроме того, привлекают внимание его производные и их эффективность в качестве прекурсоров наркотиков. Помимо всех упомянутых выше применений, бензотриазол также может использоваться в качестве антифризов, систем отопления и охлаждения, гидравлических жидкостей и ингибиторов паровой фазы.

Ингибитор коррозии бензотриазол
Бензотриазол является эффективным ингибитором коррозии 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 не растворяется в водных и многих органических растворах. Между толщиной пассивного слоя и эффективностью предотвращения коррозии существует положительная корреляция. [10] Бензотриазол используется для консервирования, особенно для лечения бронзовой болезни. Точная структура комплекса меди БТА является спорной и много предложений были предложены.
Химическая структура координационного полимера из бензотриазолата и меди (I), активного ингредиента в ингибиторе коррозии на основе BT.

Прекурсор лекарства
Производные бензотриазола обладают химическими и биологическими свойствами, которые универсальны в фармацевтической промышленности. Производные бензотриазола действуют как агонисты многих белков. Например, ворозол и ализаприд обладают полезными ингибирующими свойствами в отношении различных белков, а эфиры бензотриазола, как сообщается, действуют как инактиваторы на основе механизмов для протеазы 3CL при тяжелом остром респираторном синдроме (SARS). Методология не ограничивается только гетероциклизацией, но также была успешной для полиядерных углеводородов малых карбоциклических систем.

Экологическая значимость бензотриазола
Бензотриазол довольно растворим в воде, плохо разлагается и имеет ограниченную тенденцию к сорбции. Следовательно, он лишь частично удаляется на очистных сооружениях, а значительная его часть достигает поверхностных вод, таких как реки и озера [12]. Считается, что он обладает низкой токсичностью и низкой опасностью для здоровья человека, хотя и обладает некоторыми антиэстрогенными свойствами.

Бензотриазол как предпочтительный лиганд
Бензотриазол недорогой и стабильный. Он ведет себя как кислота (pKa 8,2) и хорошо растворяется в основных растворах. Он растворим в этаноле, бензоле, толуоле, хлороформе и ДМФ. Как один из наиболее полезных синтетических вспомогательных веществ, он обладает следующими характеристиками:
• Бензотриазол легко вводится в молекулы и затем активируется в различных превращениях.
• Бензотриазол стабилен при различных операциях,
• Бензотриазол легко удалить, его можно восстановить и использовать снова.
 
Бензотриазол обладает как электронодонорными, так и электроноакцепторными свойствами. N-Замещенные производные бензотриазола также обладают некоторыми интересными свойствами. Подведем итоги некоторых работ, проделанных с использованием бензотриазола и его производных в качестве лигандов (схема 3).
Некоторые производные бензотриазола, используемые в качестве лиганда для катализируемого металлами сочетания между богатыми электронами или электронно-нейтральными арилгалогенидами и N-гетероциклами (индолы, пиррол, карбазол, имидазол и т. Д.), Алкинами, бороновыми кислотами и тиолами, представлены на схеме 4.
бензотриазол выглядит как кристаллы от белого до светло-коричневого или белый порошок. Без запаха. (NTP, 1992)
Бензотриазол - это простейший представитель класса бензотриазолов, который состоит из бензольного ядра, слитого с 1H-1,2,3-триазольным кольцом. Он играет роль загрязнителя окружающей среды и ксенобиотика.

Бензотриазол, который играет решающую роль в изучении органической химии. Автор получает патент США, относящийся к одному конкретному компоненту органической химии, и предоставляет другие детали патента для дальнейшего разъяснения. В этой главе обсуждается один патент, а именно способ синтеза т-амидозамещенных соединений 2- (2-гидроксифенил) бензотриазола в одностадийном процессе. В главе представлена ​​информация о патентообладателе, обозначении полезности, реакциях, производных, экспериментальных деталях и примечаниях. Правопреемником этого патента является компания Eastman Kodak Company, служебное обозначение которой - добавка для покрытия, поглощающая УФ-свет. Упомянутые примечания помогают пролить свет на эту тему. Более того, соответствующие ссылки на патенты США предшествующего уровня техники включены в конце главы.

Бензотриазол также использовался в качестве добавки в антикоррозионных покрытиях для серебра, нанесенного на пластиковую пленку. Для алюминия было разработано антикоррозионное, защищающее от электромагнитных волн покрытие, содержащее толилтриазол.
Бензотриазол - специфический ингибитор коррозии меди и медных сплавов. Бензотриазол в настоящее время широко используется в промышленности для уменьшения коррозии этих сплавов как в атмосферных условиях, так и в условиях погружения. Коррозия меди может вызвать образование пятен на поверхности или потускнение, точечную коррозию поверхностей труб или вызвать точечную коррозию других металлов, таких как алюминий, которые контактируют с растворенной в воде медью. Бензотриазол используется для уменьшения этих форм атаки, и в этой статье обсуждаются методы применения бензотриазола.
 
Свойства: 1,2,3-Бензотриазол не растворим в воде, растворим в этаноле. Бензотриазол является основным ингредиентом для производства поглотителей УФ-излучения. Бензотриазол и его производные являются универсальными веществами, участвующими в производстве антикоррозионных агентов, антиперспирантов для металлов, антисептиков и антикоагулянтов, средств против запотевания для фотографий, поглотителей УФ-излучения, фотоконденсаторов, систем фотоконденсации, лекарств, пестицидов и других специальных химикатов.
Область применения: Может использоваться во многих приложениях для защиты меди и медных сплавов. В циркуляционных системах охлаждения, таких как градирни, системы кондиционирования воздуха, смазочно-охлаждающие жидкости и шлифовальные жидкости; в функциональных жидкостях (гидравлические жидкости, автомобильные хладагенты и специальные смазочные материалы); прямая обработка (например, изготовление и декоративные детали, скульптуры); мыло, моющие средства и сильные кислотные и щелочные чистящие средства.
Термическая стабильность: отличная термостойкость, стабильность при нормальной температуре нанесения. Бензотриазол экзотермически разлагается выше 160 oC при нагревании чистого вещества.

Различные структурные анализы с использованием спектров УФ, ИК и 1 Н-ЯМР показали, что изомер А преимущественно присутствует при комнатной температуре. Связь между положениями 1 и 2 и связь между положениями 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 положениями 1 и 3. Таким образом, бензотриазол может потерять протон, чтобы действовать как слабая кислота (pKa = 8,2) или принять протон, используя электроны неподеленной пары, расположенные на ее атомах азота как очень слабое основание Бренстеда (pKa <0), она не только может действовать как кислота или основание, но также может связываться с другими частицами, используя электроны неподеленной пары. Применяя это свойство, бензотриазол может образовывать стабильное координационное соединение на поверхности меди и действовать как ингибитор коррозии.

Химическая структура координационного полимера из бензотриазолата и меди (I), активного ингредиента в ингибиторе коррозии на основе BT.
Он также используется в фотографических проявителях и эмульсиях в качестве сдерживающего средства.
Экологическая значимость
Бензотриазол довольно растворим в воде, плохо разлагается и имеет ограниченную тенденцию к сорбции. Следовательно, он лишь частично удаляется на очистных сооружениях, а значительная часть достигает поверхностных вод, таких как реки и озера.
Исследования таутомерии путем переноса водорода в бензотриазоле (например, Tinuvin P, TIN) показывают, что торсионная либрация п-крезольного кольца относительно бензотриазольного кольца и внеплоскостный изгиб водорода и / или водородное валентное колебание внутримолекулярной водородной связи в возбужденной молекуле TIN (intra) ответственны за его быструю безызлучательную дезактивацию.1 Эти быстрые процессы дезактивации являются источником высокой эффективности этого УФ-стабилизатора.1 На рисунке 5.1 показаны процессы диссипации энергии с использованием диаграммы Яблонского.

Бензотриазол (БТА) и бензимидазол (BZI) - обычные химические вещества, используемые для самых разных целей. Бензотриазол обычно используется в качестве ингибитора коррозии, гидравлической жидкости, средства для мытья посуды, антиобледенителя для самолетов, противоязвенной жидкости и стабилизатора для бронзовых предметов, тогда как BZI широко используется в качестве противовирусного, противоязвенного, антибактериального и противогрибкового химического вещества4,117. (MAF), подкласс MOF, вызвали значительный интерес из-за их высокой химической и термической стабильности121, а также их высокой гидрофобности122 и их потенциала для использования в системах очистки воды.118 В своем исследовании Sarkar et al. использовали MAF-5, азолат 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. Адсорбционная эффективность 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 среди всех исследованных адсорбентов, он имел самую высокую адсорбционную способность, что указывало на наличие особого взаимодействия между MAF-5-Co и бензотриазолом или BZI. Изотерма адсорбции соответствует модели Ленгмюра, и значения Qo для адсорбции бензотриазола и BZI с помощью MAF-5-Co составляют 389 и 175 мг / г соответственно. Эти значения намного выше, чем у ZIF-8-Zn и ZIF-67-Co, а также выше / более конкурентоспособны, чем другие зарегистрированные адсорбенты (см. Таблицу 2.2). Понимание механизма адсорбции можно найти по влиянию 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) (см. Рис. 2.11). Значительная адсорбция (более 100 мг / г) во всем экспериментальном диапазоне pH (в частности, при pH <1,6 и pH> 12) указала на присутствие других взаимодействий, которые играли жизненно 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) по сравнению с в ЗИФ-67-Со (272 мг / г). Помимо электростатических и гидрофобных взаимодействий, π – π взаимодействия (между имидазольным кольцом MAF-5-Co и ароматическим кольцом бензотриазола) также вносят вклад в процесс адсорбции.

В течение последних 67 лет значительный интерес вызывает триазольный класс соединений, содержащих 3 атома N. Молекулы, такие как 1H-бензотриазол (BTAH, C6H5N3), как показано на рисунке 9.3-35a, и толитриазол (TTA, C7H7N3), показанный на рисунке 9.3-35b, привлекли наибольшее внимание среди этих ароматических пассивирующих агентов по три-N. Толитриазон на самом деле представляет собой смесь 4- и 5-метилбензотриазола [234].
Общий механизм ингибирования соединений 1H-триазола заключается в том, что они полимеризуются в виде структуры триазола Cu на окисленной поверхности Cu. Эффективные защитные пленки обычно тоньше, чем толще. Более толстые защитные пленки с большей вероятностью будут повреждены физическими процессами, т.е. высокоскоростное движение жидкости и процессы полировки CMP, тем самым подвергая подстилающую поверхность коррозии. При определенных условиях подтверждено образование толстого многослойного покрытия [235]. Другие исследования [236] показывают, что бензотриазол сначала адсорбируется на пленке Cu2O, а затем полимеризуется в комплекс Cu (I) –бензотриазол. На рис. 9.3-36 показана диаграмма Пурбе для системы Cu-бензотриазол / H2O при 25 ° C и 1 × 10–4 моль бензотриазола. Бензотриазол - это протонированная форма бензотриазола. На диаграмме видно, что бензотриазол образует пленку с оксидом Cu (I). В зависимости от концентраций ионов Cu в растворе (от 1 × 10–2 до 1 × 10–4 моль) пассивирующая пленка может быть стабильной в диапазоне pH от 2 до 10. С помощью SEM и FTIR-спектроскопии изучалась морфология этих поверхностей с бензотриазолом и без него. . Нотоя с соавторами [237] провели ВИМС-анализ 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], используя данные XPS, определил составы с результатами, аналогичными результатам Нотойи.

Тамилмани полагал, что значения Cu были искажены более глубоким проникновением рентгеновских лучей в Cu-подложку. Его данные показали, что основная часть бензотриазола связана с медистым состоянием Cu (I). В других исследованиях использовались методы расширенной тонкой структуры поглощения рентгеновских лучей (EXAFS) [240]. Xu et al. [241], используя методы СТМ, наблюдали, что бензотриазол полимеризуется в длинные тонкие неправильные прямоугольники. Морфология пленки стала более плоской и гладкой, но между полимерными пленками бензотриазола остались «бороздки», которые могли быть очагами коррозии. Brusic et al. [242] провели обширное исследование Cu-бензотриазола с помощью электрохимических методов, эллипсометрии in situ, методов TOF-SIMS и высокотемпературной масс-спектрометрии для характеристики этих пленок. Марш [234] недавно рассмотрел ряд характеристик пленки бензотриазола, ТТА и смесей двух ингибиторов. Другие электрохимические исследования показали, что ТТА и бензотриазол, помимо диэлектрической природы [243, 244], также обладают гидрофобными характеристиками, которые усиливают их ингибиторные свойства. Тамилмани [238] определил краевой угол на чистой меди и на образце Cu-бензотриазола; Cu-бензотриазол был гидрофильным по сравнению с чистым Cu: πbareCu = 45 °, πCu-бензотриазол = 74 °. Ward et al. [245] сравнили эффективность бензотриазола и толилтриазола в аналогичных 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, галогенид-ионы могут разрушить ингибирующую способность триазольной пленки, проникая через нее. Эффект галогенид-иона обратно пропорционален размеру аниона: Cl–> Br - >> I–. Галогенидный эффект не так выражен с более толстыми пленками бензотриазола, хотя в конечном итоге пленка может разрушиться. Модестов и др. [246], используя различные электрохимические методы, показали, что если не будет достигнута надлежащая толщина пленки Cu (I) –бензотриазола, Cl – будет диффундировать через слой Cu (I) –бензотриазола с образованием твердого CuCl поверх оксидной пленки. который разрушает ингибиторные свойства. Хуанг [247] предположил, что металлическая Cu в растворах Cl может быть лучше защищена, если pH раствора составляет ∼8; поверхностно-активные вещества оказали незначительное положительное влияние на усиление защиты от коррозии. Синергетический эффект был обнаружен при использовании бензотриазола и этилксантата калия (KEX) в растворе NaCl [248]. При pH 7–11 (0,1 М раствор NaCl) смесь бензотриазол – KEX показала хорошую пассивацию, которая, как полагали, была вызвана 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; толстый. Марш [234], используя спектроскопический эллипсометр с фазовой модуляцией, сообщил, что бензотриазол, ТТА и коммерческая смесь (Cobrate® 939) двух ингибиторов, приготовленных при температуре от 50 до 60 ° C растворов NMP (N-метил-2-пирролидона), имели соответствующую пленку. толщиной 27, 13 и 6,5 Å; соответственно.

Ряд производных бензотриазола был изучен, чтобы понять, как группы боковой цепи могут влиять на эффективность ингибитора. Производные с первичными алкильными группами боковых цепей (от C1 до C12) [250], как правило, повышают защитные свойства из-за повышенного гидрофобного действия боковых цепей на поверхности металла. Для изучения дестабилизированной пассивации боковой группы сложного карбоксильного эфира использовались различные аналитические методы, включая EIS, спектроскопию комбинационного рассеяния света с усиленной поверхностью, измерения фототока с помощью циклической вольтамперометрии, спектральный анализ модулированного по интенсивности фототока и методы лазерной сканирующей фотоэлектрохимической микроскопии [251–254]. Производные бензотриазола, содержащие короткоцепочечные алкильные группы с аминогруппами [255, 256], имели более широкий диапазон pH для ингибирования коррозии. Аминогруппа может взаимодействовать с оксидной пленкой, в то время как алифатические боковые цепи обеспечивают лучшую растворимость в растворе и гидрофобность оксидного слоя. Электрохимические измерения и измерения XPS были использованы для изучения этих взаимодействий.

В этой главе обсуждается бензотриазол, который играет решающую роль в изучении органической химии. Автор получает патент США, относящийся к одному конкретному компоненту органической химии, и предоставляет другие детали патента для дальнейшего разъяснения. В этой главе обсуждается один патент, а именно способ синтеза т-амидозамещенных соединений 2- (2-гидроксифенил) бензотриазола в одностадийном процессе. В главе представлена ​​информация о патентообладателе, обозначении полезности, реакциях, производных, экспериментальных деталях и примечаниях. Правопреемником этого патента является компания Eastman Kodak Company, служебное обозначение которой - добавка для покрытия, поглощающая УФ-свет. Упомянутые примечания помогают пролить свет на эту тему. Более того, соответствующие ссылки на патенты США предшествующего уровня техники включены в конце главы.

Подавление коррозии
Бензотриазол и его производные нашли широкое применение в качестве ингибиторов коррозии меди и ее сплавов. С середины 80-х годов появилось огромное количество патентов. Полимерные ленты или листы, покрытые клеем, содержащим акриловые полимерные эмульсии бензотриазола и триполифосфатных солей, могут защитить медь и медные сплавы от обесцвечивания 〈87JAP8707780〉. Бензотриазолы с алкильной группой, особенно н-бутил, в бензольном кольце были использованы для ингибирования коррозии меди в водных системах 〈88EUP258021〉. Смесь ингибиторов, состоящая из триэтаноламина, NaNO2, бензотриазола, салицилата натрия и полиэтиленгликоля, защищает медь, припой, латунь, сталь, чугун и алюминий в системах отопления 〈81JAP81108882〉.
5-Алкоксибензотриазолы являются эффективными ингибиторами коррозии меди и медного сплава 〈90EUP397455〉. Антикоррозия бензотриазола на меди была изучена с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света с усилением поверхности, эллипсометрии и электрохимических методов (86MI 401-01).
Бензотриазол также использовался в качестве добавки в антикоррозионных покрытиях для серебра, нанесенного на пластиковую пленку 〈89JAP8909733〉. Для алюминия 〈91EUP437979〉 разработано антикоррозионное, экранирующее электромагнитные волны покрытие, содержащее толилтриазол.

Некоторые производные бензотриазола, используемые в качестве лиганда для катализируемого металлами сочетания между богатыми электронами или электронно-нейтральными арилгалогенидами и N-гетероциклами (индолы, пиррол, карбазол, имидазол и т. Д.), Алкинами, бороновыми кислотами и тиолами, представлены на схеме 4.
3.2 Создание металлического катализатора с использованием бензотриазола и его производных
Мы синтезировали и проверили ряд структурно связанных бензотриазольных лигандов на основе N, N и N, O-бидендата, имеющих большее количество донорных сайтов с объемностью (рис. 1). Считается, что эти лиганды обладают большей электронодонорной способностью и большей массой. Они были спроектированы как участки с неподеленной парой (парами), доступной для металла для создания временных связей. Комплексы, образованные из этих лигандов, соединяют широкий спектр N-гетероциклов с арилгалогенидами с высокими числами оборотов и толерантностью функциональных групп. Разработанные лиганды синтезированы стандартными методами.

Бензотриазол (BTAH) широко используется для полировки и нанесения покрытий для предотвращения коррозии Cu и соответствующих сплавов, поскольку бензотриазол может образовывать координационную полимерную пленку на поверхности Cu, предотвращающую ее окисление.88 Группа Гевирта использовала метод SHINERS для исследования в реальном времени процессы, включающие образование пленки бензотриазола на поверхности электродов из Cu (hkl) и Cu (поли) 50. На рис. 5 отчетливо виден пик около 1020 см − 1, который соответствует изгибу бензольного скелета и Csingle связи H, и пик около 1190 см -1 относится к режиму дыхания триазольного кольца (Csingle bondCsingle BondC изгиб в плоскости). Во время процесса положительного сканирования на поверхности Cu (hkl) электродов интенсивности комбинационного рассеяния обоих вышеупомянутых пиков увеличивались; однако подобное явление на поверхности Cu (поли) электрода не наблюдалось во время того же процесса сканирования. Кроме того, отношение интенсивностей пиков 1190/1140 увеличивалось с увеличением потенциала на поверхности электродов из Cu (100) и Cu (111). Пик при 1140 см-1 соответствует изгибному режиму N-одиночной связиH адсорбированного бензотриазола на поверхности медного электрода. Однако результаты SHINERS показали различную интерпретацию для обеих поверхностей монокристаллов. Отношение интенсивностей, соответствующее 1190/1140, перестало увеличиваться позже для поверхности электрода Cu (111) по сравнению с Cu (100) при отрицательном направлении сканирования, а коррелированные стоп-потенциалы составили -0,3 и -0,2 В, соответственно. Во время отрицательного направления сканирования на поверхности Cu (поли) электрода результаты SHINERS снова показали разные явления по сравнению с поверхностью монокристаллического электрода, что указывает на различное поведение роста для образования пленки бензотриазол-Cu (I) на разных поверхностях медных электродов. Установлено, что образование пленки необратимо на монокристаллических электродах из Cu (hkl), а на поверхностях Cu (poly) - обратимо. Систематические исследования показывают, что различная кристаллографическая ориентация поверхностей Cu (hkl) электродов с очевидным влиянием на рост пленки бензотриазол-Cu (I) и наличие границ зерен вместе приводят к катодной деградации бензотриазол-полимерных пленок на Cu (poly ) электрод.

Бензотриазол представляет собой бициклический азотный гетероцикл, образованный слиянием бензольного кольца с положениями 4,5 или сайтом «d» 1H-1,2,3-триазола. Он также известен как 1H-бензо [d] -1,2,3-триазол и существует в двух таутомерных 1H- и 2H- формах, в которых 1H-форма преобладает (99,9%) над 2H-формой при комнатной температуре в как газовая фаза, так и фаза раствора.
Бензотриазол является очень слабым основанием 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 конъюгированного основания.
На рынке существует множество клинически используемых препаратов на основе бензотриазола для лечения различных заболеваний. Некоторые из противоопухолевых, противогрибковых и антибактериальных препаратов изображены на следующей схеме.

Синтез
Существует множество методов синтеза бензотриазола, но здесь показаны только важные и общие пути этой кольцевой системы.
1. о-Фенилендиамин при обработке NaNO2 в уксусной кислоте подвергается внутримолекулярной циклизации с образованием бензотриазолов.
2. Дегидробензол (бензин), образовавшийся in situ медленным добавлением антраниловой кислоты к алкилнитриту с последующим добавлением алкил-, арильных и ацил- или сульфонилазидов, давал бензотриазолы.
3. 1-Хлор-2-нитробензол или 1,2-динитробензол при реакции с гидразином дает бензотриазол-1-ол через 2-нитрофенилгидразин.
4. Реакция 1,3-дигидробензимидазол-2-она с нитритом натрия и водой при высокой температуре (190–300 ° C) и давлении дает 1-бензотриазол натрия, который при кислотной обработке дает 1H-бензотриазол с высокими выходами.
Сообщалось об альтернативном способе получения N-арилбензотриазола путем обработки диазотированного раствора, полученного из 2-хлоранилина, ариламином с последующей внутримолекулярной циклизацией в присутствии CuI и CsCO3.

Взаимодействие 1H-бензотриазола с различными метилирующими агентами, такими как метилсульфат, диазометан и метилгалогенид, давало смесь 1-метил- и 2-метилбензотриазола в соотношении 5:17. Алкилирование 1H-бензотриазола алкилгалогенидом с использованием NaOH или NaOEt в качестве основного продукта дает 1-алкилбензотриазол в качестве основного продукта и соли 2-алкилбензотриазола и 1,3-диалкилбензотриазолия в качестве второстепенных продуктов.
1H-Бензотриазол при взаимодействии с диарилметанолами в присутствии 4-толуолсульфоновой кислоты в качестве катализатора дает смесь соответствующих 1- и 2-диарилметилбензотриазолов.
Ацилирование: 1H-бензотриазолы, реагируя с хлорангидридом или ангидридом кислоты, давали 1-ацилбензотриазолы.
Арилирование: 1H-бензотриазол при взаимодействии с активированными арил- и гетероарилгалогенидами дает 1-арилбензотриазол. Однако 1-хлор-2-нитробензол при взаимодействии с 1H-бензотриазолом дает смесь 1- и 2- (2-нитрофенил) бензотриазола.
Взаимодействие 1H-бензотриазола с α, β-ненасыщенными кетонами подвергалось 1,3-сопряженному присоединению с образованием смеси 1-H- и 3- (2H-бензо [d] [1,2,3-триазол-2-ил ) -1,3-дифенилпропан-1-он, 712, но реакция с алифатическим альдегидом дает 1-гидроксиалкилбензотриазол в качестве продукта присоединения.713 Однако реакция с кетоном в присутствии диалкиламина дает 1- (диалкиламиноалкил) бензотриазол.

Галогенирование
1H-бензотриазол легко превращается в 1-хлорбензотриазол при реакции с гипохлоритом натрия в водной уксусной кислоте.715 Аналогичным образом, 1H-бензотриазол, реагируя с гипойодитом натрия в водном NaOH, дает 1-иодбензотриазол. 1-Метилбензотриазол, хлорированный при кипячении с обратным холодильником в царской водке в течение 3 часов, дает 4,5,6,7-тетрахлор-1H-тетразол с выходами 87%, в то время как в аналогичных условиях 2-метилбензотриазол хлорируется с образованием 2-метил-4,5, 6,7-тетрахлор-2H-бензотриазол.
Сульфирование: 1H-бензотриазол при взаимодействии с трифторметансульфоновым ангидридом в сухом DCM и сухом пиридине при -78 ° C дает 1- (трифторметил) сульфонил-1H-бензотриазол с выходами 87%.
Нитрование: 1H-бензотриазол нитровали смесью концентрированной азотной кислоты и серной кислоты при комнатной температуре с получением 4-нитро-1H-бензотриазола с выходами 50%.

Бензотриазолы (БТ) представляют собой ксенобиотические загрязнители, широко распространенные в водной среде и вызывающие растущую озабоченность из-за их полярности, стойкости и широкого использования. Во время некоторых мероприятий по рекультивации воды, таких как биологическое удержание ливневой воды или орошение сельскохозяйственных культур оборотной водой, бензотриазолы контактируют с растительностью, представляя потенциальный путь воздействия на потребителей. Мы обнаружили, что бензотриазол в гидропонных системах быстро (приблизительно 1 логарифм в день) ассимилировался растениями Arabidopsis и метаболизировался с образованием новых метаболитов бензотриазола, структурно напоминающих триптофан и ауксиновые гормоны растений; <1% осталось как исходное соединение. Используя нецелевую метаболомику LC-QTOF-MS, мы идентифицировали два основных типа продуктов трансформации бензотри