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1H-benzotriazolo
composto chimico Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
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L'1H-benzotriazolo (nome completo 1H-1,2,3-benzotriazolo, più comunemente benzotriazolo) è un composto eterociclico aromatico di formula C6H5N3. A temperatura ambiente si presenta come una polvere cristallina incolore e inodore, ma a volte con leggera sfumatura giallognola, non molto solubile in acqua; si scioglie bene in alcool, benzene, toluene, cloroformio e DMF.[2]
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Ha importanti applicazioni come inibitore di corrosione e in fluidi antigelo.[3] È un composto nocivo, irritante, pericoloso per l'ambiente.
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Struttura
La molecola, la cui struttura risulta dalla fusione formale di un anello benzenico con un anello 1,2,3-triazolico, è soggetta a un equilibrio di tautomeria prototropica con l'isomero 2H-1,2,3-benzotriazolo, perché il protone in N-H può migrare su ogni atomo di azoto[4] (le posizioni in 1 o 3 sono però identiche).[5] Da indagini spettroscopiche UV, IR e 1H-NMR risulta che la specie predominante è l'1H-1,2,3-benzotriazolo. È una molecola spiccatamente polare (μ = 4,10 D).[6] La presenza di 2 atomi di 'azoto piridinico'[7] disattivanti contrasta e supera efficacemente l'effetto elettron donatore dell'atomo di 'azoto pirrolico'[7] nell'anello pentaatomico. Un riflesso di questo è nell'acidità del composto che risulta notevolmente maggiore (pKa = 8,2)[8] di quella del pirazolo che, oltre all'azoto pirrolico, ha un solo azoto piridinico (pKa = 14,21).[9] Anche la basicità dell'1H-1,2,3-benzotriazolo (pKb ≥ 14) risulta notevolmente ridotta rispetto a quella del pirazolo (pKb = 11,48).[10]
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Sintesi e reattività
Riepilogo
Prospettiva
Una classica sintesi parte dalla nitrosazione della o-fenilendiammina con nitrito di sodio e acido acetico; lo ione nitrosonio che così si produce effettua una diazotazione su uno dei due gruppi amminici; l'altro azoto amminico, che ovviamente è nucleofilo, attacca l'azoto esterno del sale di diazonio chiudendo così l'anello a cinque termini. La reazione si completa con la rimozione di un protone in eccesso ad opera di uno ione acetato già presente nell'ambiente di reazione.[11] Le rese migliori si hanno abbassando la temperatura intorno a 5 - 10 °C e con l'uso di un bagno a ultrasuoni per il recipiente di reazione.[12]
Dal benzotriazolo si può ottenere l'intermedio instabile benzino, importante anche come dienofilo in reazioni di Diels-Alder e, tramite esso, la sintesi del bifenilene[13] (C6H4)2. Attraverso l'N-amminazione dell'azoto N-1 del benzotriazolo con l'acido idrossilammino-O-solfonico H2N-O-SO3H,[14] si ottiene l'1-amminobenzotriazolo; questo, ossidato con tetraacetato di piombo, elimina due molecole di azoto (e 2 H+ con 2 ioni acetato) formando così il benzino, il quale dimerizza velocemente a dare il bifenilene con buone rese.[15]
L'anione del benzotriazolo si è dimostrato un buon gruppo uscente in reazioni di β-eliminazione.[16]
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Usi
È frequentemente usato nella composizione dei rivelatori in fotografia chimica come agente antivelo[17] e raramente nelle emulsioni stesse, in concentrazioni che si aggirano intorno a 0,1 g/l. Spesso agisce assieme ai bromuri, usati in quantità assai maggiori.
Ha trovato applicazione come agente inibitore di corrosione per superfici metalliche, all'aria e anche sott'acqua.[18]
Note
Voci correlate
Altri progetti
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