Меркаптобензотиазол
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
1,3-Бензотиазол-2(3H ) -тион | |
| Другие имена
меркапто-2-бензотиазол; 2-МБТ
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| 508810 | |
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Лекарственный Банк | |
| Информационная карта ECHA | 100.005.216 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 7 Ч 5 Н С 2 | |
| Молярная масса | 167.24 g·mol −1 |
| Появление | белое твердое вещество |
| Температура плавления | 177–181 ° C (351–358 ° F; 450–454 К) |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 
| |
| Предупреждение | |
| Х317 , Х410 | |
| P261 , P272 , P273 , P280 , P302+P352 , P321 , P333+P313 , P363 , P391 , P501 | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
2-Меркаптобензотиазол представляет собой сероорганическое соединение формулы C 6 H 4 (NH)SC=S . Белое твердое вещество, используется при серной вулканизации каучука. [ 1 ]
Структура
[ редактировать ]
Молекула плоская с двойной связью C=S, поэтому название меркаптобензотиазол является неправильным, более подходящим названием могло бы быть бензотиазолин-2-тион . Измерения раствора с помощью ЯМР-спектроскопии не смогли определить наличие тиолового таутомера , который следует из названия, вместо этого он существует в виде тион / дитиокарбамата , и водород появляется на азоте в твердом состоянии, газовой фазе и в растворе. [ 2 ] Теория показывает, что энергия таутомера тиона примерно на 39 кДж/моль ниже, чем у тиола, а димер тиона с водородными связями имеет еще более низкую энергию. [ 3 ] При щелочном pH выше 7 депротонированная тиолатная наиболее распространена форма. Протонированную форму не удалось наблюдать в диапазоне pH 2-11. [ 4 ]
Синтез
[ редактировать ]Соединение было получено многими методами. Промышленный путь предполагает высокотемпературную реакцию анилина и сероуглерода в присутствии серы, которая протекает по этому идеализированному уравнению: [ 3 ]
- C 6 H 5 NH 2 + CS 2 + S → C 6 H 4 (NH)SC=S + H 2 S
Традиционный путь - реакция 2-аминотиофенола и сероуглерода:
- C 6 H 4 (NH 2 )SH + CS 2 → C 6 H 4 (NH)SC=S + H 2 S
Этот метод разработал первооткрыватель соединения А. В. Гофман. Другие пути, разработанные Гофманом, включают реакции сероуглерода с 2-аминофенолом и гидросульфида натрия с хлорбензотиазолом. [ 5 ] В 1920-х годах сообщалось о дальнейших достижениях в области синтеза, которые включали демонстрацию пиролиза фенилдитиокарбаматов с образованием производного бензотиазола. [ 6 ]
Реакции
[ редактировать ]Соединение нерастворимо в воде, но растворяется при добавлении основания, отражая депротонирование. [ 7 ] Обработка никелем Ренея приводит к монодесульфурации с образованием бензотиазола : [ 3 ]
- C 6 H 4 (NH)SC=S + Ni → C 6 H 4 (N)SCH + NiS
Бензокольцо подвергается электрофильному ароматическому замещению в пара-положении на азот. [ 3 ]
В результате окисления образуется дисульфид меркаптобензотиазола. Этот дисульфид реагирует с аминами с образованием производных сульфенамида, таких как 2-морфолинодитиобензотиазол. Эти соединения используются при серной вулканизации , где они действуют как ускорители.
-
Меркаптобензотиазол дисульфид (МБТС) -
Дициклогексил-2-бензотиазолсульфенамид (DCBS) -
Меркаптобензотиазол натрия
Использование
[ редактировать ]При использовании 2-меркаптобензотиазола каучук вулканизируется с меньшим количеством серы и при более мягких температурах, оба фактора дают более прочный продукт. Об этом эффекте сообщили работники Pirelli и Goodyear Tire & Rubber. [ 1 ] Лорин Б. Себрелл выиграл медаль Чарльза Гудиера в 1942 году за работу над меркаптобензотиазолом.
В полимеризации он находит применение в качестве ингибитора радикальной полимеризации, агента переноса цепи , риформинга и добавки для фотоинициаторов . [ 8 ]
Соединение также использовалось в прошлом в золотодобывающей промышленности для пенной флотации золота из рудных остатков в рамках процесса экстракции. [ 9 ]
Натриевая соль используется как биоцид и консервант в клеях (особенно на основе латекса, крахмала, казеина, животных клеях), бумаге, текстиле. Часто встречается вместе с диметилдитиокарбаматом натрия , например, Vancide 51. Соль цинка используется в качестве вторичного ускорителя при вулканизации пенопласта. [ 10 ]
Его можно добавлять в гидравлические жидкости на масляной основе , жидкости-теплоносители ( масла , антифризы ), смазочно-охлаждающие жидкости и другие смеси в качестве ингибитора коррозии , эффективного для меди и медных сплавов . [ 11 ]
Его также используют в ветеринарной дерматологии. [ 12 ]
В гальванике он используется в качестве отбеливателя для ванн с сульфатом меди в концентрации около 50-100 миллиграммов на литр. Также можно добавлять в ванны с цианидом серебра. [ 11 ]
Безопасность
[ редактировать ]Меркаптобензотиазол обладает низкой токсичностью для мышей: ЛД50 >960 мг/кг. [ 3 ]
Исследования определили его как потенциальный канцероген для человека . [ 13 ] [ 14 ] признала его В 2016 году Всемирная организация здравоохранения вероятным канцерогеном для человека. [ 15 ]
Вызывает аллергический контактный дерматит . [ 16 ] Производное морфолинилмеркаптобензотиазола является зарегистрированным аллергеном в защитных перчатках, включая латексные, нитриловые и неопреновые перчатки. [ 17 ]
Он переносится по воздуху в результате износа автомобильных шин и может вдыхаться . [ 18 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Энгельс, Ганс Вильгельм; Вайденхаупт, Херрманн-Йозеф; Пьерот, Манфред; Хофманн, Вернер; Ментинг, Карл-Ганс; Мергенхаген, Томас; Шмоль, Ральф; Урландт, Стефан (2004). «Каучук, 4. Химия и добавки». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a23_365.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Чесик, JP; Донохью, Дж. (1971). «Молекулярная и кристаллическая структура 2-меркаптобензотиазола». Acta Crystallographica Раздел B: Структурная кристаллография и кристаллохимия . 27 (7): 1441–1444. дои : 10.1107/S0567740871004102 .
- ^ Jump up to: а б с д и Ву, Фэн-Лин; м. Хусейн, Валид; п. Росс, Бенджамин; п. Макгири, Росс (2012). «2-Меркаптобензотиазол и его производные: синтез, реакции и применение». Современная органическая химия . 16 (13): 1555–1580. дои : 10.2174/138527212800840964 .
- ^ Гальван, Джеймс LP; Кузнецова, Алена; Гомес, Джозеф РБ; Желудкевич Михаил Леонидович; Тедим, Джон; Феррейра, Марио Г.С. (март 2016 г.). «Вычислительное УФ-Вид-спектроскопическое исследование химического состава 2-меркаптобензотиазольного ингибитора коррозии в водном растворе» . Теоретическая химия . 135 (3). дои : 10.1007/ s00214-016-1839-3 ISSN 1432-881X . S2CID 102219996 .
- ^ А. В. Хофманн (1887). «К знаниям об о-амидофенилмеркаптане» . хим . 20 : 1788–1797. дои : 10.1002/cber.188702001402 .
- ^ Себрелл, LB; Борд, CE (1923). «Получение и свойства 1-меркаптобензотиазола, его гомологов и производных». Дж. Ам. хим. Соц . 45 (10): 2390–2399. дои : 10.1021/ja01663a023 .
- ^ Башиардес, Джордж (2005). «Бензотиазол-2-Тиол». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rn00575 . ISBN 0471936235 .
- ^ «2-Меркаптобензотиазол: геми-ультраускоритель вулканизации» .
- ^ КАБАССИ, ПАЖ; и др. (ноябрь – декабрь 1983 г.). «Улучшенная флотация золота из остатков руд Ориндж-Фри-Стейт» (PDF) . Журнал Южноафриканского института горного дела и металлургии . 83 (11): 270–276. ISSN 0038-223X .
- ^ Эш, Майкл (2004). Справочник по экологически чистым химикатам . Информационные ресурсы Synapse. ISBN 9781890595791 .
- ^ Jump up to: а б «2 Применение меркаптобензотиазола (МБТ)» . 25 июня 2019 г.
- ^ «Меркаптобензотиазол» . наркотики.com .
- ^ Т. Сорахан (апрель 2009 г.). «Риск рака у рабочих химического производства, подвергшихся воздействию 2-меркаптобензотиазола» . Оккуп Энвирон Мед . 66 (4): 269–273. дои : 10.1136/oem.2008.041400 . ПМИД 19158128 . S2CID 3226097 .
- ^ Ученые Национальной токсикологической программы (май 1988 г.). «Исследования токсикологии и канцерогенеза NTP 2-меркаптобензотиазола (CAS № 149-30-4) на крысах F344 / N и мышах B6C3F1 (исследования через зонд)». Технический представитель программы Natl Toxicol . 332 : 1–172. ПМИД 12732904 .
- ^ Крис Грэм (28 февраля 2016 г.). «Химическое вещество, обнаруженное в детских сосках и презервативах, вероятно, вызывает рак » . Телеграф . Проверено 29 февраля 2016 г.
- ^ Джиллиан де Ганн; Саяли Тадвалкар; Аарон Вонг и Нино Мебуке (2013), Британская Колумбия не соответствует североамериканским стандартам скрининга: каковы последствия для работников с аллергическим контактным дерматитом? (PDF) , WorkSafeBC, заархивировано из оригинала (PDF) 9 января 2016 г.
- ^ Роуз, РФ; Лайонс, П.; Хорн, Х.; Уилкинсон, С.М. (2009), «Обзор материалов и аллергенов защитных перчаток», Контактный дерматит , 61 (3): 129–137, doi : 10.1111/j.1600-0536.2009.01580.x , PMID 19780770 , S2CID 25877257
- ^ Авагян Р.; Садикцис И.; Бергвалл, К.; Вестерхольм, Р. (2014), «Частицы износа протектора шин в окружающем воздухе — ранее неизвестный источник воздействия на человека биоцида 2-меркаптобензотиазола», Environmental Science and Pollution Research , 21 (19): 11580–11586, doi : 10.1007 /s11356-014-3131-1 , PMID 25028318 , S2CID 9147927
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|