El 2-mercaptobenzotiazol es un compuesto orgánico de azufre con la fórmula C
6H
4(NH) SC = S . Se utiliza en la vulcanización de caucho con azufre . [1]
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido 1,3-benzotiazol-2 (3 H ) -tiona | |
Otros nombres Mercapto-2-benzotiazol; 2 MBT | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
508810 | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Tarjeta de información ECHA | 100.005.216 |
Número CE |
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KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 7 H 5 N S 2 | |
Masa molar | 167,24 g · mol −1 |
Apariencia | Sólido |
Punto de fusion | 177–181 ° C (351–358 ° F; 450–454 K) |
Peligros | |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Advertencia |
H317 , H400 , H410 | |
P261 , P272 , P273 , P280 , P302 + 352 , P321 , P333 + 313 , P363 , P391 , P501 | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Estructura
La molécula es plana con un doble enlace C = S, por lo que el nombre mercapto benzotiazol es un nombre inapropiado. No es un tiol, sino una tioamida, en estado sólido, fase gaseosa y en solución. [2] Un nombre más apropiado es benzotiazolina-2-tiona . Las mediciones de la solución por espectroscopía de RMN no revelan evidencia del tautómero de tiol . La teoría también indica que el tautómero de tiol es aproximadamente 39 kJ / mol más alto en energía que la tioamida. [3]
Síntesis y reacciones
El compuesto se ha producido mediante muchos métodos. La ruta industrial implica la reacción a alta temperatura de anilina y disulfuro de carbono en presencia de azufre, que procede de esta ecuación idealizada: [3]
- C
6H
5NUEVA HAMPSHIRE
2 + CS
2 + S → C
6H
4(NH) SC = S + H
2S
La ruta tradicional es la reacción de 2-aminotiofenol y disulfuro de carbono:
- C
6H
4(NUEVA HAMPSHIRE
2) SH + CS
2 → C
6H
4(NH) SC = S + H
2S
Este método fue desarrollado por el descubridor del compuesto, AW Hoffmann. Otras rutas desarrolladas por Hoffmann incluyen las reacciones de disulfuro de carbono con 2-aminofenol y de hidrosulfuro de sodio con clorobenzotiazol. [4] En la década de 1920 se informaron más avances sintéticos que incluyeron la demostración de que los fenil ditiocarbamatos se pirolizan en un derivado de benzotiazol. [5]
Reacciones
El tratamiento con níquel Raney produce monodesulfuración, dando benzotiazol : [3]
- C
6H
4(NH) SC = S + H
2 → C
6H
4(N) SCH + H
2S
El anillo benzo sufre una sustitución aromática electrofílica en la posición para con respecto al nitrógeno. [3]
La oxidación produce disulfuro de mercaptobenzotiazol. Este disulfuro puede reaccionar con aminas para dar derivados de sulfenamida como DCBS y 2-morfolinoditiobenzotiazol (MBSS). Estos compuestos participan en la vulcanización del azufre , donde actúan como aceleradores.
Disulfuro de mercaptobenzotiazol (MBTS)
Diciclohexil-2-benzotiazolesulfenamida (DCBS)
Usos
Usando 2-mercaptobenzotiazol, el caucho se vulcaniza con menos azufre y a temperaturas más suaves, ambos factores dan un producto más fuerte. Este efecto fue informado por trabajadores de Pirelli y de Goodyear Tire & Rubber. [1]
En la polimerización, se utiliza como inhibidor de la polimerización por radicales, agente de transferencia de cadena , agente reformador y aditivo para fotoiniciadores . [6]
El compuesto también se ha utilizado en el pasado en la industria de la extracción de oro para la flotación por espuma de oro de los residuos minerales como parte del proceso de extracción. [7]
La sal de sodio se utiliza como biocida y conservante en adhesivos (especialmente a base de látex, almidón, caseína y colas para animales), papel, textiles. A menudo se encuentra junto con dimetilditiocarbamato de sodio como, por ejemplo, Vancide 51. La sal de zinc se usa como un acelerador secundario en la vulcanización de espuma de látex. [8]
Se puede agregar a fluidos hidráulicos a base de aceite , fluidos de transferencia de calor ( aceites , anticongelantes ), fluidos de corte y otras mezclas como inhibidor de corrosión , efectivo para cobre y aleaciones de cobre . [9]
También se utiliza en dermatología veterinaria. [10]
En galvanoplastia se utiliza como abrillantador para baños de sulfato de cobre , a aproximadamente 50-100 miligramos / litro. También se puede agregar a baños de cianuro de plata. [9]
Seguridad
El mercaptobenzotiazol tiene una baja toxicidad en ratones, con LD50 > 960 mg / kg. [3]
Los estudios lo han identificado como un carcinógeno humano potencial . [11] [12] En 2016, la Organización Mundial de la Salud lo identificó como probablemente cancerígeno para los seres humanos. [13]
Provoca dermatitis alérgica por contacto . [14] El derivado morfolinilmercaptobenzotiazol es un alérgeno reportado en guantes protectores, incluidos guantes de látex, nitrilo y neopreno . [15]
Se transmite por el aire como resultado del desgaste de los neumáticos de los automóviles y puede inhalarse . [dieciséis]
Referencias
- ↑ a b Engels, Hans-Wilhelm; Weidenhaupt, Herrmann-Josef; Pieroth, Manfred; Hofmann, Werner; Menting, Karl-Hans; Mergenhagen, Thomas; Schmoll, Ralf; Uhrlandt, Stefan (2004). "Caucho, 4. Productos químicos y aditivos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a23_365.pub2 .
- ^ Chesick, JP; Donohue, J. (1971). "La estructura molecular y cristalina del 2-mercaptobenzotiazol". Acta Crystallographica Sección B Cristalografía estructural y química cristalina . 27 (7): 1441–1444. doi : 10.1107 / S0567740871004102 .
- ^ a b c d e Wu, Feng-Ling; metro. Hussein, Waleed; pag. Ross, Benjamin; pag. Mcgeary, Ross (2012). "2-Mercaptobenzotiazol y sus derivados: síntesis, reacciones y aplicaciones". Química Orgánica Actual . 16 (13): 1555-1580. doi : 10.2174 / 138527212800840964 .
- ^ AW Hofmann (1887). "Zur Kenntniss des o-Amidophenylmercaptans" . Chem. Ber . 20 : 1788-1797. doi : 10.1002 / cber.188702001402 .
- ^ Sebrell, LB; Boord, CE (1923). "Preparación y propiedades del 1-mercaptobenzotiazol, sus homólogos y derivados". Mermelada. Chem. Soc . 45 (10): 2390–2399. doi : 10.1021 / ja01663a023 .
- ^ https://www.parchem.com/news-articles/2-Mercaptobenzothiazole-the-Hemi-Ultra-Vulcanization-Accelerator-N000170.aspx
- ^ CABASSI, PAJ; et al. (Noviembre-diciembre de 1983). "La flotación mejorada de oro de los residuos de minerales del Estado Libre de Orange" (PDF) . Revista del Instituto Sudafricano de Minería y Metalurgia . 83 (11): 270–276. ISSN 0038-223X .
- ^ Ash, Michael (2004). Manual de productos químicos verdes . ISBN 9781890595791.
- ^ a b https://www.irowater.com/2-mercaptobenzothiazole-mbt-uses/
- ^ "Mercaptobenzotiazol" . drugs.com .
- ^ T. Sorahan (abril de 2009). "Riesgos de cáncer en trabajadores de producción química expuestos a 2-mercaptobenzotiazol" . Occup Environ Med . 66 (4): 269-273. doi : 10.1136 / oem.2008.041400 . PMID 19158128 . S2CID 3226097 .
- ^ Científicos del Programa Nacional de Toxicología (mayo de 1988). "Estudios de carcinogénesis y toxicología de NTP de 2-mercaptobenzotiazol (CAS No. 149-30-4) en ratas F344 / N y ratones B6C3F1 (estudios por sonda)". Representante Técnico del Programa Natl Toxicol Ser . 332 : 1–172. PMID 12732904 .
- ^ Chris Graham (28 de febrero de 2016). "El químico que se encuentra en los maniquíes y condones de los bebés 'probablemente causa cáncer ' " . El telégrafo . Consultado el 29 de febrero de 2016 .
- ^ Gillian de Gannes; Sayali Tadwalkar; Aaron Wong y Nino Mebuke (2013), Columbia Británica no cumple con los estándares de detección de América del Norte: ¿Cuáles son las implicaciones para los trabajadores con dermatitis alérgica de contacto? (PDF) , WorkSafeBC, archivado desde el original (PDF) el 2016-01-09
- ^ Rose, RF; Lyons, P .; Horne, H .; Wilkinson, SM (2009), "Una revisión de los materiales y alérgenos en guantes protectores", Dermatitis de contacto , 61 (3): 129-137, doi : 10.1111 / j.1600-0536.2009.01580.x , PMID 19780770 , S2CID 25877257
- ^ Avagyan, R .; Sadiktsis, I .; Bergvall, C .; Westerholm, R. (2014), "Partículas de desgaste de la banda de rodadura de los neumáticos en el aire ambiente: una fuente previamente desconocida de exposición humana al biocida 2-mercaptobenzotiazol", Environmental Science and Pollution Research , 21 (19): 11580-11586, doi : 10.1007 / s11356-014-3131-1 , PMID 25028318 , S2CID 9147927