ในโลกที่กว้างใหญ่ของเคมีBenzotriazole (BTA)มีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในหลายอุตสาหกรรมแม้จะมีลักษณะปกติ
BTA จัดแสดงผลึกรูปเข็มตั้งแต่สีขาวถึงสีชมพูอ่อน จุดหลอมเหลวของมันอยู่ระหว่าง 98-100 องศาละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ต่างๆเช่นแอลกอฮอล์, เบนซีน, โทลูอีน, คลอโรฟอร์ม ฯลฯ แต่ละลายได้เพียงเล็กน้อยในน้ำ ระบบ heterocyclic ที่มีอะตอมไนโตรเจนสามอะตอมในโมเลกุล BTA นั้นมีคุณสมบัติทางเคมีพิเศษทำให้สามารถสร้างคอมเพล็กซ์ที่มีเสถียรภาพด้วยไอออนโลหะต่างๆซึ่งได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญในการใช้งานที่กว้าง
ความเสถียรของ BTA แตกต่างกันไปที่อุณหภูมิที่แตกต่างกัน เมื่ออุณหภูมิเข้าใกล้จุดหลอมละลายโครงสร้างโมเลกุลของ BTA เริ่มทำงานได้และอาจเกิดการสลายตัวเล็กน้อย ในแง่ของความเป็นกรดและความเป็นด่าง BTA ค่อนข้างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง เมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอย่างยิ่งความสามารถในการซับซ้อนด้วยไอออนโลหะจะได้รับผลกระทบในระดับหนึ่ง
มีสองวิธีหลักสำหรับการสังเคราะห์ BTA วิธีการสังเคราะห์แบบคลาสสิกเกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยา ortho phenylenediamine กับโซเดียมไนไตรต์ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด เมื่อทำการดำเนินการเฉพาะการผสม o-phenylenediamine ครั้งแรกกับกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้างสารละลายเกลือจากนั้นค่อยๆเพิ่มโซเดียมไนไตรต์สารละลายลดลง ณ จุดนี้ O-phenylenediamine จะได้รับปฏิกิริยา diazotization กับโซเดียมไนไตรต์ซึ่งสร้างตัวกลางเกลือ diazonium ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดและอุณหภูมิที่เหมาะสมเกลือ diazonium ระดับกลางจะผ่านการเกิดปฏิกิริยา cyclization intramolecular เพื่อสร้าง BTA ในที่สุด วิธีนี้มีเทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่และใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามไม่สามารถเพิกเฉยได้ว่าน้ำเสียที่มีไนโตรเจนและก๊าซของเสียไนโตรเจนออกไซด์จะถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการทำปฏิกิริยา หากมลพิษเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาโดยตรงโดยไม่ได้รับการรักษาพวกเขาจะทำให้เกิดมลพิษอย่างรุนแรงต่อแหล่งน้ำและสภาพแวดล้อมในบรรยากาศ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ บริษัท จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์บำบัดน้ำเสียและก๊าซไอเสียพิเศษซึ่งเพิ่มต้นทุนการผลิตและความดันสิ่งแวดล้อมอย่างไม่ต้องสงสัย
อีกวิธีการสังเคราะห์คือการใช้ nitrobenzene เป็นวัตถุดิบและการสังเคราะห์ BTA ผ่านชุดของปฏิกิริยาเช่นการลดไฮโดรเจนตัวเร่งปฏิกิริยาและการหมุนเวียน ในกระบวนการนี้ไนโตรเบนซีนผ่านการลดปฏิกิริยาการลดลงของไฮโดรเจนกับก๊าซไฮโดรเจนภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะมีค่าเช่นแพลเลเดียมคาร์บอนและคาร์บอนแพลตตินัมและกลุ่มไนโตรจะถูกแปลงเป็นกลุ่มอะมิโน ถัดไปตัวกลางของ o-phenylenediamine ผ่านปฏิกิริยา cyclization ภายใต้ตัวเร่งปฏิกิริยาเฉพาะและเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาในที่สุดได้รับ BTA วิธีนี้มีข้อดีของอัตราการใช้อะตอมสูงและมลพิษสิ่งแวดล้อมต่ำเนื่องจากในระหว่างกระบวนการทำปฏิกิริยาทั้งหมดอะตอมจำนวนมากในวัตถุดิบมากที่สุดเท่าที่จะทำได้จะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์เป้าหมาย BTA ลดการสร้างผลพลอยได้ อย่างไรก็ตามวิธีนี้ต้องการเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาที่เข้มงวดมากเช่นอุณหภูมิสูงความดันสูงและสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวด ในขณะเดียวกันก็มีความต้องการสูงสำหรับประสิทธิภาพและความมั่นคงของตัวเร่งปฏิกิริยารวมถึงค่าใช้จ่ายสูงและการปิดการใช้งานที่ง่ายของตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งในระดับหนึ่ง จำกัด การใช้งานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ของพวกเขา
ในด้านการป้องกันโลหะBTA ถือได้ว่าเป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนโลหะที่ยอดเยี่ยม การป้องกันทองแดงสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCBs) ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นตัวอย่างทองแดงมีความอ่อนไหวต่อการกัดกร่อนจากออกซิเจนความชื้นและก๊าซกัดกร่อนอื่น ๆ ในระหว่างการผลิตและการใช้ วงจร โมเลกุล BTA สามารถได้รับการดูดซับสารเคมีด้วยอะตอมทองแดงซึ่งเป็นฟิล์มที่ซับซ้อน ฟิล์มนี้ไม่เพียงแยกสื่อการกัดกร่อนเช่นออกซิเจนและน้ำจากการสัมผัสกับโลหะ แต่ยังเปลี่ยนศักยภาพของอิเล็กโทรดบนพื้นผิวโลหะทำให้ศักยภาพการกัดกร่อนของโลหะเคลื่อนที่ไปในทิศทางบวก โลหะ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าในระบบยับยั้งการกัดกร่อนที่มี BTA อัตราการกัดกร่อนของทองแดงสามารถลดลงได้มากกว่า 90%ซึ่งขยายอายุการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของพวกเขาอย่างมาก
BTA ยังมีบทบาทสำคัญในการปกป้องส่วนประกอบโลหะในเครื่องยนต์ยานยนต์ ในระหว่างการใช้งานเครื่องยนต์จะต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูงแรงดันสูงและก๊าซกัดกร่อนและของเหลวต่างๆ BTA สามารถสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของส่วนประกอบโลหะการต่อต้านการกัดเซาะอย่างมีประสิทธิภาพลดการสึกหรอและการกัดกร่อนของส่วนประกอบโลหะและยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์
ในอุตสาหกรรมพลาสติกและยาง BTA สามารถทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและความเสถียรของแสง ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจาก 1,000 ชั่วโมงของการทดสอบการชราภาพแบบเร่งความเร็วเทียมอัตราการเก็บรักษาความต้านทานแรงดึงของผลิตภัณฑ์พลาสติกโพลีโพรพีลีนที่เพิ่มขึ้น BTA เพิ่มขึ้นมากกว่า 30% เมื่อเทียบกับตัวอย่างที่ไม่มี BTA เพิ่ม ในการผลิตยางยางการเพิ่ม BTA สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอยของยางยืดอายุการใช้งานของยางและลดอันตรายจากความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นจากริ้วรอย
ในสาขาเภสัชกรรม BTA ทำหน้าที่เป็นยาสังเคราะห์ยากลางและมีส่วนร่วมในการสร้างโมเลกุลยาต่าง ๆ เนื่องจากโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของมันสามารถแนะนำกลุ่มที่ใช้งานเฉพาะในโมเลกุลของยาดังนั้นจึงเปลี่ยนกิจกรรมทางเภสัชวิทยาและคุณสมบัติทางเภสัชจลนศาสตร์ของยาเสพติด ในการพัฒนายาต้านเชื้อแบคทีเรียหน่วยโครงสร้างที่ได้รับ BTA ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับโมเลกุลของยาและพบว่ามีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่เป็นเอกลักษณ์กับแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาบางชนิด นี่เป็นเพราะโครงสร้างของ BTA สามารถผูกกับเป้าหมายเฉพาะบนผนังเซลล์หรือเมมเบรนของแบคทีเรียรบกวนการทำงานทางสรีรวิทยาปกติและบรรลุผลต้านเชื้อแบคทีเรีย โดยการปรับเปลี่ยน BTA ทางเคมีเช่นการแนะนำ substituents ที่แตกต่างกันในโมเลกุลของมัน, lipophilicity, ความสามารถในการละลายน้ำและความสามารถในการผูกมัดของโมเลกุลยาไปยังเป้าหมายสามารถปรับได้ให้แนวคิดและทิศทางใหม่สำหรับการพัฒนายาใหม่
อย่างไรก็ตามการพัฒนา BTA ยังเผชิญกับความท้าทายมากมาย ด้วยความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อย ๆ ของน้ำเสียและก๊าซไอเสียจำนวนมากที่เกิดจากวิธีการสังเคราะห์แบบดั้งเดิมไม่เพียง แต่มีค่าใช้จ่ายในการบำบัดสูง แต่ยังยากที่จะปฏิบัติตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมอย่างเต็มที่ ตัวอย่างเช่นหากองค์ประกอบไนโตรเจนในน้ำเสียที่มีไนโตรเจนนั้นไม่ได้รับการบำบัดอย่างมีประสิทธิภาพและปล่อยลงสู่แหล่งน้ำก็สามารถนำไปสู่การเกิดยูโทรฟิเคชั่นและปัญหาสิ่งแวดล้อมเช่นการเจริญเติบโตของสาหร่ายมากเกินไป เป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะพัฒนากระบวนการสังเคราะห์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่นการใช้ปฏิกิริยาที่ปราศจากตัวทำละลายปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาของเหลวไอออนิกและเทคโนโลยีการสังเคราะห์สารเคมีสีเขียวอื่น ๆ ซึ่งคาดว่าจะแก้ปัญหามลพิษต่อสิ่งแวดล้อมจากแหล่งที่มา
กับต่อเนื่องความก้าวหน้าของเทคโนโลยี BTA คาดว่าจะแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่มากขึ้นในสาขามากขึ้น ในด้านพลังงานใหม่ในระหว่างกระบวนการชาร์จและการปลดปล่อยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนวัสดุอิเล็กโทรดจะถูกสึกกร่อนและออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายโดยอิเล็กโทรไลต์ทำให้เกิดความจุและอายุการใช้งานที่สั้นลงของแบตเตอรี่ BTA สามารถปรับปรุงความเสถียรในการปั่นจักรยานและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่โดยการสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวอิเล็กโทรดเพื่อยับยั้งปฏิกิริยาด้านข้างระหว่างวัสดุอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ ในสาขานาโนเทคโนโลยี BTA สามารถใช้เป็นตัวดัดแปลงพื้นผิวเพื่อเตรียมวัสดุนาโนที่มีคุณสมบัติพิเศษ