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5-苯并三唑羧酸:性质、用途及实验室指南

5-Benzotriazolecarboxylic Acid是一种杂环芳香族化合物,其苯并三唑核心在5位连接有羧酸基团,使其成为有机合成、药物化学及药物中间体制备中的多功能构建模块。

CAS号
3378-22-1
分子式
C₇H₅N₃O₂
分子量
163.13 g/mol
官能团
苯并三唑环系;5位羧酸基团(–COOH)
外观
白色至类白色晶体粉末
溶解性
可溶于DMSO、DMF等极性溶剂及稀碱水溶液;在中性pH条件下微溶于水
储存条件
于室温、阴凉、干燥、通风处避光防潮保存
产品编号
B152698

化学特性与物理性质

5-苯并三唑甲酸(CAS 3378-22-1)属于苯并三唑族稠合双环杂环化合物,由苯环与1,2,3-三唑环稠合而成。苯并三唑骨架5位的羧酸取代基赋予该化合物Brønsted酸性及进一步衍生化的活性位点。

该化合物为白色至类白色晶体固体,分子量163.13 g/mol,分子式C₇H₅N₃O₂。三唑氮的弱碱性与羧酸基团的酸性使其具有两性特征,可溶于稀碱水溶液及DMSO、DMF等极性非质子溶剂。芳香性苯并三唑核心具有显著的π堆积能力和紫外吸收特性,这些性质在分析表征和材料科学应用中均有重要意义。

注意:精确熔点和pKa值应以产品编号B152698随附的分析证书(CoA)为准,因这些参数可能随晶型和纯度级别而有所不同。

合成意义与研究应用

5-苯并三唑甲酸在化学研究的多个领域中作为关键中间体和构建模块发挥重要作用:

  • 药物化学:苯并三唑基团是公认的生物电子等排体,能与多种生物靶标结合。5位羧酸基团提供了酰胺键形成的活性位点,可用于合成拟肽类化合物和生物活性化合物库。
  • 配位化学:富含氮的杂环与羧酸根官能团共同构成多齿配体框架,适合与过渡金属配位,在金属-有机框架(MOF)和催化体系设计中具有应用价值。
  • 偶联反应:羧酸基团可通过标准偶联试剂(如EDC、DCC、HATU)活化,形成酯或酰胺,在组合化学工作流程中具有重要价值。
  • 染料及材料中间体:苯并三唑衍生物是成熟的紫外稳定剂和荧光探针;羧酸官能团便于与聚合物或表面进行共价连接。

研究人员在大规模使用前,应通过同行评审文献核实具体反应条件及与实验体系的相容性。

安全操作、储存与废弃处置指南

个人防护装备(PPE):操作5-苯并三唑甲酸时,应穿戴适当的实验室防护装备,包括丁腈手套、护目镜或安全眼镜以及实验室工作服。在可能产生粉尘的操作中,应使用适当的防颗粒物口罩,并在通风橱中进行操作。

储存:将试剂密封保存于室温、阴凉、干燥、通风良好的场所,避免直接光照、潮湿及与强氧化剂、强碱等不相容物质接触。具体储存建议请参阅产品编号B152698随附的安全数据表(SDS)。

稳定性:在推荐储存条件下,该化合物预计性质稳定。长期暴露于潮湿或高温环境可能导致物料降解;使用前请检查试剂是否出现变色或结块现象。

废弃处置:按照当地、地区及国家化学废物处置法规处理废弃物料。未经机构环境健康安全(EHS)部门授权,不得将废液直接排入下水道。

急救措施:若皮肤或眼睛接触,立即用大量清水冲洗至少15分钟,并就医。完整危害信息请参阅SDS。

质量、纯度与分析表征

Aladdin Scientific提供的5-苯并三唑甲酸(产品编号B152698)附有批次特定的分析证书(CoA),包含纯度、外观及分析数据。建议研究人员在使用前索取CoA和SDS。

推荐分析技术:

  • HPLC:带紫外检测的反相高效液相色谱法是含羧酸官能团杂环化合物纯度评估的标准方法。通常采用C18色谱柱,含0.1%三氟乙酸(TFA)的水/乙腈流动相体系。
  • 核磁共振波谱(NMR):建议在DMSO-d₆中进行¹H和¹³C NMR测定以确认结构。羧酸质子通常在低场呈宽单峰,苯并三唑环的芳香质子出现在7.5–8.5 ppm区域。
  • 质谱(MS):负离子模式下的ESI-MS可在m/z 162.04处确认分子离子[M–H]⁻。
  • 熔点:测定熔点并与CoA值对比,可作为快速鉴别和纯度检查手段。

注意:具体NMR化学位移和HPLC条件应在实验室内进行验证,并与产品CoA进行交叉核实。

采购、规格与法规合规

5-苯并三唑甲酸可通过Aladdin Scientific产品编号B152698采购。采购团队和实验室管理人员应注意以下事项:

  • 可用包装规格:请联系Aladdin Scientific或访问产品页面了解当前包装规格选项及定价信息。
  • 纯度级别:请从产品列表或CoA确认您应用所需的纯度规格。研究级物料适用于大多数合成和筛选应用。
  • 法规状态:该化合物在国际通行化学品法规下未被列为受控物质;但用户有责任核实当地进出口法规及机构要求的合规性。
  • 文件资料:SDS、CoA及REACH/出口合规文件可通过Aladdin Scientific客户服务部门申请获取。
  • 货架期:批次特定的有效期或复验日期请参阅产品标签和CoA。按照上述规程正确储存有助于在标注货架期内保持试剂完整性。

常见问题

在实验室实验中,溶解5-苯并三唑甲酸的推荐溶剂是什么?

5-苯并三唑甲酸最易溶于DMSO和DMF等极性非质子溶剂,以及由于羧酸基团的存在,也可溶于稀氢氧化钠或碳酸钠水溶液。在中性或酸性pH条件下,其在水中溶解性有限。用于生物测定时,建议先在DMSO中配制浓缩储备液,使用前立即稀释至水性缓冲液中,以减少沉淀。

5-苯并三唑甲酸能否直接用于酰胺偶联反应?

是的,5位羧酸基团可通过标准偶联试剂(如EDC/NHS、DCC或HATU)在适当碱(如DIPEA或三乙胺)存在下活化,与伯胺或仲胺形成酰胺键。预活化为活性酯或酰氯也是可行的策略。反应条件应根据具体胺底物和目标产物进行优化,且每次应用前均需验证与苯并三唑环的相容性。

如何储存5-苯并三唑甲酸以保持其稳定性?

将5-苯并三唑甲酸密封保存于室温、阴凉、干燥、通风良好的场所,避光防潮。避免接触强氧化剂或强碱。每次取用后及时重新密封容器。有关其他储存要求或货架期信息,请参阅产品编号B152698随附的批次特定CoA和SDS。

5-苯并三唑甲酸是否适合用作金属配位化学的配体?

是的,5-苯并三唑甲酸因其含氮给体苯并三唑环与羧酸根基团的协同作用,被认为是一种有前景的双功能配体,两者共同作用可以双齿或桥联方式与过渡金属配位。这一性质使其在金属-有机框架(MOF)和配位聚合物构建中具有应用价值。具体配位行为取决于金属离子、pH值和所用溶剂体系,需通过实验进行表征。

参考文献

  1. Katritzky, A. R.; Rachwal, S. Synthesis and Reactions of 1H-Benzotriazole-1-carboxylic Acid Derivatives. Chemical Reviews, 2010.
  2. Haasnoot, J. G. Mononuclear, oligonuclear and polynuclear metal coordination compounds with 1,2,4-triazole class of ligands. Coordination Chemistry Reviews, 2000, 200–202, 131–185. doi:10.1016/S0010-8545(00)00266-6
  3. Sigma-Aldrich / Merck Product Documentation: Benzotriazole-5-carboxylic acid, CAS 3378-22-1. Accessed via supplier catalog.

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《5-苯并三唑羧酸:性质、用途及实验室指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月9日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/5-benzotriazolecarboxylic-acid-properties-uses-lab-guidelines.html
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