1H-苯並三唑

1H-苯並三唑

1H-苯並三唑是一種有機物,化學式為C6H5N3,為無色針狀結晶。無氣味。 微溶於冷水、乙醇乙醚。主要作為水處理劑、金屬防鏽劑和緩蝕劑。苯並三氮唑是冷卻水系統中對銅和銅合金最有效的緩蝕劑之一。廣泛用於循環水處理劑,防鏽油、脂類產品中,也套用於銅及銅合金的氣相緩蝕劑、潤滑油添加劑。在電鍍中用以表面純化銀、銅、鋅,有防變色作用。

基本介紹

  • 中文名:1H-苯並三唑
  • 外文名:1H-Benzotriazole
  • 別名:苯並三氮唑
  • 化學式:C6H5N3
  • 分子量:119.124
  • CAS登錄號:95-14-7
  • EINECS登錄號:202-394-1
  • 熔點:97 至 99 ℃
  • 沸點:359.2 ℃(±11.0 °C at 760 mmHg)
  • 密度:1.36 g/cm
  • 外觀:無色針狀結晶
  • 閃點:185.7 ℃(±12.2 °C)
  • 危險性符號:Xn、Xi、F
  • UN危險貨物編號:2811
分子結構數據,計算化學數據,毒理學數據,生態學數據,套用領域,照相用處,防蝕作用,工業用途,設備防鏽,貯存方法,合成方法,

分子結構數據

摩爾折射率:34.71
摩爾體積(cm/mol):88.3
等張比容(90.2K):259.0
表面張力(dyne/cm):73.9
極化率(10-24cm3):13.76

計算化學數據

疏水參數計算參考值(XlogP):1
氫鍵供體數量:1
氫鍵受體數量:2
可旋轉化學鍵數量:0
互變異構體數量:2
拓撲分子極性表面積41.6
重原子數量:9
表面電荷:0
複雜度:92.5
同位素原子數量:0
確定原子立構中心數量:0
不確定原子立構中心數量:0
確定化學鍵立構中心數量:0
不確定化學鍵立構中心數量:0
共價鍵單元數量:1

毒理學數據

1、急性毒性:大鼠經口LD50:560mg/kg;大鼠經吸入LD50:1910mg/m/24H;大鼠經皮膚接觸LD50:>1mg/kg;小鼠經口LC:615mg/kg;小鼠經腹腔LC50:400mg/kg;小鼠經靜脈LC50:238mg/kg;兔子經皮膚接觸LDLo:450mg/kg;豚鼠經口LD50:500mg/kg;
2、其他多劑量毒性:大鼠經吸入TDLo:109mg/kg/26W-I;
3、慢性毒性/致癌性
大鼠經口TDLo:220mg/kg/78W-I;小鼠經口TDLo:770mg/kg/78W-I;
4、致突變性
微生物鼠傷寒沙門氏菌突變:100μg/plate;
大腸桿菌突變:33300μg/plate;
大鼠胚胎形態轉化:94μg/plate;
5.急性毒性:
口腔 LD50 560mg/kg(rat)
皮膚 LD50 615mg/kg(mus)
>2000mg/kg(rbt)
吸入 LC50/4H 1400mg/m3/4H(rat)
刺激眼睛 severe 100mg(rbt)
主要的刺激性影響:
在皮膚上面:一般的產品部會刺激皮膚
在眼睛上面:刺激的影響
致敏作用:沒有已知的敏化作用

生態學數據

對水有稍微的危害。對眼睛有強烈刺激作用,對皮膚有中等程度的刺激性。

套用領域

照相用處

氫氧化銨乙二胺四乙酸合用時,能選擇性地測定銀、銅、鋅。照相防霧劑。照相抑制劑。有機合成。用於金屬防鏽和緩蝕劑、銅、銀的防變色劑以及照相防霧劑。

防蝕作用

苯並三氮唑對銅、鋁、鑄鐵、鎳、鋅等金屬材料有防蝕作用。可與多種緩蝕劑配合,如與鉻酸鹽、聚合磷酸鹽、鉬酸鹽、矽酸鹽、亞硝酸鹽、ATMP、HRDP、EDTMP等並用,可提高緩蝕效果。在密閉循環冷卻水系統中緩蝕效果甚佳。可以和多種阻垢劑、殺菌滅藻劑配合使用,苯並三氮唑對聚磷酸鹽的緩蝕作用不干擾,對氧化作用的抵抗力很強。但是當它與自由性氯同時存在時,則喪失了對銅的緩蝕作用,而在氯消失後,其緩蝕作用又得到恢復。其使用濃度一般為1~2mg/L,在pH值5.5~10的範圍內緩蝕作用都很好,但在pH值低的介質中緩蝕作用降低。

工業用途

加入環氧樹脂膠黏劑中可防止對銅及其合金的腐蝕變黑,參考用量0.2%~0.5%。用於水溶性膠黏劑,加入量0.005%~0.1%。它還廣泛用於銅、銀、鋅、鋁、鑄鐵等金屬防鏽劑,淨水劑,照相工業的防霧劑,紫外線吸收劑,塗料添加劑,合成洗滌劑的防腐劑,抗凝劑,潤滑油添加劑,合成染料中間體,高分子材料穩定劑,植物生長調節劑,防變色劑,氣相緩蝕劑,抗靜電及汽車防凍劑的添加劑等。

設備防鏽

廣泛用於銅、銀質設備的緩蝕,防鏽。亦可用於照相防灰、防霧劑,氣相防鏽劑的製備。

貯存方法

1.密封於陰涼、乾燥處保存。確保工作間有良好的通風設施。密封保存。遠離火源,儲存的地方遠離氧化劑。
2.內襯塑膠袋,外用木桶包裝,也可裝入玻璃瓶內。每瓶500g,20瓶裝一木箱。箱外註明“避光”及“密封”。貯運中防潮、防曬、隔熱,保持乾燥、通風良好。

合成方法

1.由鄰苯二胺與亞硝酸鈉反應而得。將鄰苯二胺加入50℃水中溶解,再加入冰醋酸,降溫至5℃,加入亞硝酸鈉攪拌反應。反應物漸漸變成暗綠色,溫度升至70-80℃,溶液變為桔紅色,於室溫放置2h,冷卻,濾出結晶,用冰水洗滌,乾燥得粗品,將粗品減壓蒸餾,收集201-204℃(2.0kPa)的餾分,再用苯重結晶,可得熔點為96-97℃的產品,產率80%左右。曾有報導用亞硝酸鈉處理多菌靈的縮合廢水而得副產物苯並三氮唑。
2.鄰苯二胺重氮化法。將鄰苯二胺重氮化,再在乙酸中環合製得粗苯並三唑,再重結晶法精製、真空乾燥,即可製得較純的苯並三唑。
3.鄰苯二胺法 鄰苯二胺法是最經典的合成苯並三氮唑的方法,它包括鄰苯二胺常壓合成法和經過改進的鄰苯二胺高壓法。
①鄰苯二胺常壓法 先將鄰苯二胺溶於醋酸水溶液中,並配製40%左右的亞硝酸鈉水溶液。兩種溶液預冷至1~5℃後混合反應,並保持在冰浴中,隨後迅速升溫至80℃閉環生成苯並三氮唑,冷卻後過濾、水洗得到粗產品。在絕對壓力為2000Pa下蒸餾,收集2.0~204℃的餾分,用苯結晶得到產品,收率為70%~80%。另一生產實例為:將鄰苯二胺加入50℃水溶液中溶解,再加入冰醋酸,降溫至5℃,加入亞硝酸鈉攪拌反應,反應物漸漸變成暗綠色,溫度升至70~80℃,溶液變成橘紅色,於室溫放置2h,冷卻、濾出結晶,用冰水洗滌,乾燥得粗品;將粗品減壓蒸餾,收集201~204℃(2.0kPa)的餾分,再用苯重結晶,可得熔點為96~97℃的產品,產率約80%。
②鄰苯二胺高壓法 鄰苯二胺與亞硝酸鈉的投料摩爾比為1∶(1~1.05),反應溫度為200~300℃,壓力為4.8×10~6.9×10Pa。反應完畢後,用酸調pH值為6。由於重氮化閉環反應沒有酸參加,所以減少了重氮偶合產生深顏色焦油狀物的機會,從而提高了產品的收率,同時使產品的純化變得容易。例如,鄰苯二胺同37%的亞硝酸鈉水溶液,在溫度為260℃、壓力為3.0×10~3.3×10Pa條件下,反應3h後冷卻,用濃硫酸將Pa值從11.7調到6,得到純度為100%、收率為96.9%的苯並三氮唑。
4.苯並咪唑酮法 苯並咪唑酮與亞硝酸鈉水溶液在190℃、高壓下反應75min,經酸化、水洗、乾燥,獲得產品,收率為85.3%。
5.鄰硝基苯肼法 鄰硝基苯肼在氨水異丙醇己二醇混合水溶液中,在140℃和高壓下反應1.5h,生成1-羥基苯並三氮唑(HBTA)。用銅三氧化二鉻作催化劑,按照92∶8比例通入氫氣和氮氣,在160~170℃和高壓下脫氧加氫反應1h,HBTA脫氧加氫生成BTA,最終苯並三氮唑的收率為89%。反應式如下:
6.鄰硝基氯苯法 先由鄰硝基氯苯與水合肼直接合成HBTA,然後脫氧加氫生成BTA,最高總收率可達8.6%。此法優點是收率高、中間環節少,是一種很有前途而且十分重要的方法。

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