苯骈三氮唑的制备及分析方法

背景及概述^[1]

苯骈三氮唑(英文名Benzotriazole，简称BTA;又称苯并三唑、苯三唑、苯并三氮杂茂、连三氮茚)是一种重要的精细化工产品。苯骈三氮唑的用途很广，主要用作铜和铜合金的缓蚀剂、金属防锈剂、照相防雾剂和有机合成中间体；还广泛应用于涂料添加剂、合成洗涤剂的防腐剂、抗凝剂、润滑油添加剂、合成染料中间体等。苯并三氮唑与多种缓蚀剂配合使用，可提高缓蚀效果；它也可以与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对封闭用循环冷却水系统，能产生较好的缓蚀效果。如在汽车用防冻剂、涂料中添加苯并三氮唑，都能起到保护材料的作用；在机械加工过程中，将苯并三氮唑加入切削油中，可以使加工的铜不变色。近年来，随着大力节约工业用水，水质稳定剂正在化工、化肥、钢铁等工业领域得到了广泛应用，且用量日益增多。随着各国化学工业、汽车工业和金属加工业的不断发展，以及人民生活水平的不断提高，对苯骈三氮唑的需求量越来越大。

制备^[1]

CN201510774530.6提供一种无需醋酸、副反应少、污染小、收率高且反应时间短，可以连续生产的苯骈三氮唑的合成方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种苯骈三氮唑的合成方法，其创新点在于：通过邻苯二胺的加压法一步合成苯骈三氮唑，具体步骤如下：

（1）投料：将邻苯二胺、亚硝酸钠和水按1：1.1～1.2：10～15的比例投入到不锈钢反应釜内；

（2）升温加压：开启搅拌，升温，将温度升至240～260℃，压力控制在3.0～4.0MPa之间，保温反应3～3.5小时；

（3）转移至酸化釜：降温至120～130℃，将反应产物转移至酸化釜；（4）调pH与分层：用浓硫酸将PH值从11.7调至5.0，分层；

（5）提纯与收集：分层后的油层进入精馏釜进行减压提纯，收集202－204℃/15mmHg馏分产品。

本发明的优点在于：本发明苯骈三氮唑的合成方法，通过邻苯二胺的加压法一步合成苯骈三氮唑，此合成方法中不需要加入醋酸，且该方法副反应小，污染小、收率高且反应时间短，可以连续生产苯并三氮唑，进而提高生产效率。

结晶^[2]

由于苯骈三氮唑微溶于水，因此，采用冷却结晶技术可以对苯骈三氮唑提纯，然而，冷却降温速度的快慢直接影响苯骈三氮唑的结晶效果，例如，若冷却降温速度过快，会导致产品无法成型甚至结块，晶型达不到要求，产品呈针状；若冷却降温速度过慢，也会影响苯骈三氮唑的生产效率。CN201210248902.8提供一种苯骈三氮唑的冷却结晶方法，包括将脱色后的苯骈三氮唑粗品进行过滤后，然后冷却降温进行结晶，最后离心、烘干得到成品，其特征在于：所述的冷却工序为：在反应釜内加7℃冷冻水，对物料搅拌并降温，当温度降至40±1℃时，停止搅拌，在外夹套通入7℃冷却水，让物料缓慢自然降温，静止析晶2小时，在析晶过程中，点动搅拌，促进晶体洗出，待静止析晶时间至4‑6小时，温度自然降至35±1℃，再点动搅拌，待温度降至30±1℃，开启搅拌，当温度降至25℃时，冷却结晶过程完成，将物料送入离心机脱水处理。本发明的优点在于：采用缓慢冷却结晶的方法制得的苯骈三氮唑，产品外形为针状、产品纯度高，可达到99.8%。

分析方法^[3]

苯骈三氮唑属于沉淀膜型缓蚀剂，是铜、银等有色金属良好的防锈、防腐保护剂，特别是对铜和铜合金，有独特而优异的缓蚀保护作用，对抑制铜或铜合金表面变色腐蚀最 为有效。因此在铜或铜合金零件表面抗蚀处理、黄铜仿金镀层的钝化防护处理、铜及铜合金的涂装保护和气相封存等方面广为应用，因此苯骈三氮唑的正确测定就显得非常重要。      

苯骈三氮唑的测定受干扰因素较多，消除干扰提高苯骈三氮唑测定准确性具有重要的意义。因此，针对上述问题，CN201711391890.3提供一种具有快速、准确的PCB板用水基清洗剂的分析方法。包括以下步骤：

S1：提供含有苯骈三氮唑的PCB板用水基清洗剂；

S2：将含有苯骈三氮唑的PCB板用水基清洗剂用无机碱调节pH值至8-9，然后用稀 释剂进行稀释后，过滤，得到待测液，使用紫外分光光度法分析待测液，得到待测 样品中的预估苯骈三氮唑含量；

S3：根据所述待测样品中的预估苯骈三氮唑含量，将PCB板用水基清洗剂用稀释剂 进行稀释至1-20ppm，得到第二待测液；

S4：使用HPLC分析第二待测液，通过标准曲线得到精确苯骈三氮唑含量。

主要参考资料

[1] CN201510774530.6 一种苯骈三氮唑的合成方法

[2] CN201210248902.8 一种苯骈三氮唑的冷却结晶方法

[3] CN201711391890.3 PCB板用水基清洗剂的分析方法