Бензотриазол: свойства и применение

Бензотриазол — это гетероциклическое соединение, образованное тремя атомами азота и одним атомом углерода в кольцевой структуре. Это кольцо содержит пять атомов. Бензотриазол (C6H5N3) — белый порошок, который является неорганическим соединением.

Свойства бензотриазола

Свойства бензотриазола:

• Бензотриазол обладает высокой стабильностью и инертностью в различных условиях.
• Растворяется в воде в очень малых количествах, но легко растворяется в органических растворителях, таких как этанол и ацетон.
• Обладает свойством ингибировать коррозию металлов, особенно меди и ее сплавов.
• Существует несколько видов бензотриазола, таких как 1H-бензотриазол и 2(3H)-бензотриазол, которые отличаются структурой, физическими свойствами и применением.
• Может быть токсичен при попадании в организм человека, поэтому требуется осторожность при обращении с ним.
• Бензотриазол может вызывать аллергическую реакцию на коже, поэтому перед использованием в косметике и медицине необходимо провести тест на чувствительность.
• Избыточное потребление продуктов питания, содержащих бензотриазол, может негативно сказаться на здоровье человека и вызвать ряд неблагоприятных эффектов, в том числе раздражение глаз и кожи, нарушение функций печени и почек.
• Кроме того, бензотриазол является потенциальным загрязнителем окружающей среды, поскольку он устойчив к биологическому разложению и может накапливаться в почвах и воде.

Получение

Бензотриазол может производиться путем различных синтетических реакций, включая конденсацию бензоина и гидразина. Бензотриазол имеет координатные способности благодаря наличию в нем атомов азота. Следует также учитывать, что вещество относится к классу кислот.

Бензотриазол (C6H5N3) может быть получен с помощью нескольких методов:

1. Метод циклизации амина с использованием железа и кремния:
• C6H5NH2 + 3SiCl4 + 3Fe → C6H5N3 + 3FeCl3 + 3SiCl3
2. Метод фторсодержащего тетразолия:
• C6H5NCO + 4HF → C6H5N3 + CO2 + H2O
3. Метод окисления гуанидина:
• C6H5NH2 + NH2(CNH)2 + O2 → C6H5N3 + 2CO2 + 3H2O
4. Метод циклизации амина с использованием соляной кислоты и гидроксида натрия:
• C6H5NH2 + NaOH + 2HCl → C6H5N3 + 2NaCl + 2H2O
5. Метод окисления азотистого аниона:
• C6H5NH2 + 4NaNO2 + HCl → C6H5N3 + 4NaCl + 2H2O + 2NO
6. Метод конденсации бензоинитрила с хлористым медью (I):
• C6H5CN + CuCl → C6H5N3 + CuCN
7. Метод окисления 3-амино-1,2,4-триазола:
• 3-NH2-1,2,4-triazole + 2KMnO4 + 2H2SO4 → C6H5N3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2O
8. Метод аммонолиза бензилиденацетона с использованием гидразина гидрата:
• C6H5CH = C(COCH3)NH2 + 2N2H4·H2O → C6H5N3 + CH3C(O)NHNH2·HCl + 3H2O
9. Метод реакции 2-амино-4-бензил-5-трет-бутил-1,2,4-триазола с хлористым бором:
• 2-NH(C6H5CH2)C(C4H9)NHC(CH3)3 + BCl3 → C6H5N3 + B(C4H9)3 + 2HCl

Выбор метода получения бензотриазола зависит от его конечного использования, а также от доступности и стоимости используемых реагентов.

Бензотриазол может образовывать комплексы с различными металлами, такими как медь, железо, никель и другие. Поэтому в ряде случаев используется в качестве антифриза и водоочистителей, а также как ингредиент в некоторых косметических продуктах. Но при этом вещество может иметь некоторую токсичность и вызывать раздражение кожи и глаз, что следует учитывать.

Сферы применения

Бензотриазол используется для широкого спектра задач в разных отраслях:

• Как стабилизатор света и ультрафиолетовых лучей в различных материалах, таких как пластик, краски, пленки и резина.
• В качестве ингибитора коррозии и в качестве стабилизатора для защиты поверхностей от воздействия УФ-излучения. Он также может использоваться в пластмассах, красках и смазочных материалах.
• В качестве ингредиента в косметических и лекарственных препаратах. Обладает антисептическим и противогрибковым действием.
• Может использоваться для десалинации морской воды. В этом случае он работает как компонент, который образует с наиболее растворимыми солями осадок, который затем можно удалить.
• В качестве антиоксиданта в растительных маслах, чтобы предотвратить их окисление и ухудшение качества продукта.
• Может применяться в качестве катализатора, например, при полимеризации этилена или окисления алканов.
• Из-за своих свойств стабилизации бензотриазол также может использоваться в производстве пластмасс, в том числе полиуретанов, полиэстеров и эпоксидных смол.