95-14-7/苯駢三氮唑的制備及分析方法

背景及概述^[1]

苯駢三氮唑(英文名Benzotriazole，簡稱BTA;又稱苯并三唑、苯三唑、苯并三氮雜茂、連三氮茚)是一種重要的精細化工產(chǎn)品。苯駢三氮唑的用途很廣，主要用作銅和銅合金的緩蝕劑、金屬防銹劑、照相防霧劑和有機合成中間體；還廣泛應(yīng)用于涂料添加劑、合成洗滌劑的防腐劑、抗凝劑、潤滑油添加劑、合成染料中間體等。苯并三氮唑與多種緩蝕劑配合使用，可提高緩蝕效果；它也可以與多種阻垢劑、殺菌滅藻劑配合使用，對封閉用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，能產(chǎn)生較好的緩蝕效果。如在汽車用防凍劑、涂料中添加苯并三氮唑，都能起到保護材料的作用；在機械加工過程中，將苯并三氮唑加入切削油中，可以使加工的銅不變色。近年來，隨著大力節(jié)約工業(yè)用水，水質(zhì)穩(wěn)定劑正在化工、化肥、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，且用量日益增多。隨著各國化學(xué)工業(yè)、汽車工業(yè)和金屬加工業(yè)的不斷發(fā)展，以及人民生活水平的不斷提高，對苯駢三氮唑的需求量越來越大。

制備^[1]

CN201510774530.6提供一種無需醋酸、副反應(yīng)少、污染小、收率高且反應(yīng)時間短，可以連續(xù)生產(chǎn)的苯駢三氮唑的合成方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種苯駢三氮唑的合成方法，其創(chuàng)新點在于：通過鄰苯二胺的加壓法一步合成苯駢三氮唑，具體步驟如下：

（1）投料：將鄰苯二胺、亞硝酸鈉和水按1：1.1～1.2：10～15的比例投入到不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)；

（2）升溫加壓：開啟攪拌，升溫，將溫度升至240～260℃，壓力控制在3.0～4.0MPa之間，保溫反應(yīng)3～3.5小時；

（3）轉(zhuǎn)移至酸化釜：降溫至120～130℃，將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至酸化釜；（4）調(diào)pH與分層：用濃硫酸將PH值從11.7調(diào)至5.0，分層；

（5）提純與收集：分層后的油層進入精餾釜進行減壓提純，收集202－204℃/15mmHg餾分產(chǎn)品。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明苯駢三氮唑的合成方法，通過鄰苯二胺的加壓法一步合成苯駢三氮唑，此合成方法中不需要加入醋酸，且該方法副反應(yīng)小，污染小、收率高且反應(yīng)時間短，可以連續(xù)生產(chǎn)苯并三氮唑，進而提高生產(chǎn)效率。

結(jié)晶^[2]

由于苯駢三氮唑微溶于水，因此，采用冷卻結(jié)晶技術(shù)可以對苯駢三氮唑提純，然而，冷卻降溫速度的快慢直接影響苯駢三氮唑的結(jié)晶效果，例如，若冷卻降溫速度過快，會導(dǎo)致產(chǎn)品無法成型甚至結(jié)塊，晶型達不到要求，產(chǎn)品呈針狀；若冷卻降溫速度過慢，也會影響苯駢三氮唑的生產(chǎn)效率。CN201210248902.8提供一種苯駢三氮唑的冷卻結(jié)晶方法，包括將脫色后的苯駢三氮唑粗品進行過濾后，然后冷卻降溫進行結(jié)晶，最后離心、烘干得到成品，其特征在于：所述的冷卻工序為：在反應(yīng)釜內(nèi)加7℃冷凍水，對物料攪拌并降溫，當(dāng)溫度降至40±1℃時，停止攪拌，在外夾套通入7℃冷卻水，讓物料緩慢自然降溫，靜止析晶2小時，在析晶過程中，點動攪拌，促進晶體洗出，待靜止析晶時間至4?6小時，溫度自然降至35±1℃，再點動攪拌，待溫度降至30±1℃，開啟攪拌，當(dāng)溫度降至25℃時，冷卻結(jié)晶過程完成，將物料送入離心機脫水處理。本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用緩慢冷卻結(jié)晶的方法制得的苯駢三氮唑，產(chǎn)品外形為針狀、產(chǎn)品純度高，可達到99.8%。

分析方法^[3]

苯駢三氮唑?qū)儆诔恋砟ば途徫g劑，是銅、銀等有色金屬良好的防銹、防腐保護劑，特別是對銅和銅合金，有獨特而優(yōu)異的緩蝕保護作用，對抑制銅或銅合金表面變色腐蝕最 為有效。因此在銅或銅合金零件表面抗蝕處理、黃銅仿金鍍層的鈍化防護處理、銅及銅合金的涂裝保護和氣相封存等方面廣為應(yīng)用，因此苯駢三氮唑的正確測定就顯得非常重要。

苯駢三氮唑的測定受干擾因素較多，消除干擾提高苯駢三氮唑測定準(zhǔn)確性具有重要的意義。因此，針對上述問題，CN201711391890.3提供一種具有快速、準(zhǔn)確的PCB板用水基清洗劑的分析方法。包括以下步驟：

S1：提供含有苯駢三氮唑的PCB板用水基清洗劑；

S2：將含有苯駢三氮唑的PCB板用水基清洗劑用無機堿調(diào)節(jié)pH值至8-9，然后用稀 釋劑進行稀釋后，過濾，得到第一待測液，使用紫外分光光度法分析第一待測液，得到待測 樣品中的預(yù)估苯駢三氮唑含量；

S3：根據(jù)所述待測樣品中的預(yù)估苯駢三氮唑含量，將PCB板用水基清洗劑用稀釋劑 進行稀釋至1-20ppm，得到第二待測液；

S4：使用HPLC分析第二待測液，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線得到精確苯駢三氮唑含量。

主要參考資料

[1] CN201510774530.6 一種苯駢三氮唑的合成方法

[2] CN201210248902.8 一種苯駢三氮唑的冷卻結(jié)晶方法

[3] CN201711391890.3 PCB板用水基清洗劑的分析方法