Триазол – азотты гетероциклді қосылыс (C2H3N3). Фунгицидтерде, биохимияда және координациялық химияда қолданылады. Қасиеттері мен изомерлері туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химиялық қосылыс
Chemical compound
Триазол – молекулалық формуласы C2H3N3 екі көміртек атомы мен үш азот атомынан тұратын бес мүшелі гетероциклді қосылыс. Триазолдар сақинадағы азот атомдарының орналасуына қарай маңызды изомерлік қасиеттерге ие. Көптеген триазолдар – универсалды, биологиялық активті қосылыстар, олар көбінесе фунгицидтер және өсімдіктердің өсуін тежегіштер ретінде қолданылады. Дегенмен, триазолдар биоортогоналды химияда да пайдалы, себебі азот атомдарының көп саны триазолдардың азидтерге ұқсас реакцияларға түсуіне себеп болады. Соңында, триазолдардағы көптеген бос электрон жұптары оларды координациялық қосылыстар ретінде қолдануға мүмкіндік береді, бірақ олар көбінесе haptic лигандтар ретінде қолданылмайды.
A triazole is a heterocyclic compound featuring a five membered ring of two carbon atoms and three nitrogen atoms with molecular formula C2H3N3. Triazoles exhibit substantial isomerism, depending on the positioning of the nitrogen atoms within the ring. Many triazoles are versatile, biologically active compounds commonly used as fungicides and plant retardants. However, triazoles are also useful in bioorthogonal chemistry, because the large number of nitrogen atoms causes triazoles to react similar to azides. Lastly, the many free lone pairs in triazoles make them useful as coordination compounds, although not typically as haptic ligands.
Изомерлік
Триазолдың төрт изомері бар, олар дәстүрлі түрде екі жұп таутомерге жіктеледі. 1,2,3-триазолдарда үш азот атомы қатар орналасқан, ал 1,2,4-триазолдарда аралық көміртек бір азот атомын бөліп тұрады. Әрбір санатта сутегі байланысқан азот атомына қарай екі таутомер болады.
There are four triazole isomers, which are conventionally divided into two pairs of tautomers. In the 1,2,3 triazoles, the three nitrogen atoms are adjacent; in the 1,2,4 triazoles, an interstitial carbon separates out one nitrogen atom. Each category has two tautomers that differ by which nitrogen has a hydrogen bonded to it.
Дайындық
Триазолдарды дайындаудың бірнеше тәсілдері бар.
There are several methods to prepare triazoles.
1,2,3-триазольдер
1,2,3-триазолдар, сондай-ақ вициналды триазолдар деп те аталады, әдетте (3+2) циклоаддиция протоколдары бойынша дайындалады. Субституцияланбаған триазолдар үшін қолданылатын әдіс – Хуисген азид-алкин 1,3 диполярлы циклоаддициясы: азид пен алкин жоғары температурада реакцияласып, цикл құрайды. Дегенмен, Хуисген стратегиясы, алмастырылған триазолдарды алу үшін қолданылғанда, изомерлердің қоспасын (әдетте 1,4 және 1,5 дисубституцияланған) тудырады. Көзге жақын изомерді таңдап дайындау үшін металл катализаторлары қолданылады. Мыс-катализделген азид-алкин циклоаддициясында (CuAAC) мыс(I) тұздары 1,4 дисубституцияланған 1,2,3-триазолдардың түзілуін қамтамасыз етеді. Мұндай катализаторлардың бірі – CuBr(PPh3)3, ол жоғары температурада да тотығуға төзімді және еріткіште немесе таза реакция жағдайында кең ауқымды субституенттермен триазолдарды өндіре алады. Керісінше, рутений катализаторлары (RuAAC) 1,5 дисубституцияланған 1,2,3-триазолдарды таңдайды.
1,2,3 Triazoles, also known as vicinal triazoles, are usually prepared following (3+2) cycloaddition protocols. A common technique for unsubstituted triazoles is the Huisgen azide alkyne 1,3 dipolar cycloaddition: a azide and an alkyne react at high temperature to form a ring. However, the Huisgen strategy produces a mixture of isomers (typically 1,4 and 1,5 disubstituted) when used to produce substituted triazoles. In order to selectively prepare a desired isomer, metal catalysts are employed. In the copper catalysed azide alkyne cycloaddition (CuAAC), copper(I) salts select for the formation of 1,4 disubstituted 1,2,3 triazoles. One such catalyst is CuBr(PPh3)3, which is relatively stable towards oxidation even at elevated temperatures and can produce triazoles with a broad range of substituents either in solvent or under neat reaction conditions. Conversely, ruthenium catalysts (RuAAC) select for 1,5 disubstituted 1,2,3 triazoles.
1,2,4-триазольдер
1,2,4 триазолдарды өндірудің көптеген әдістері судың бос энергиясын пайдаланады, яғни амидтер мен гидразидтер қоспасын (Пеллиццари реакциясы) немесе имидтер мен алкил гидразидтерді (Айнхорн-Бруннер реакциясы) кептіру арқылы. Осы екеуінің ішінде тек Айнхорн-Бруннер реакциясы ғана региоселективті болып табылады. Жақындағы зерттеулер ұнтақтау және микротолқынды сәулелендіруді экологиялық таза балама ретінде қарастыруға бағытталған.
Most techniques for producing 1,2,4 triazoles use the free energy of water, either by dehydrating a mixture of amides and hydrazides (the Pellizzari reaction) or imides and alkyl hydrazines (the Einhorn Brunner reaction). Of those two, only the Einhorn Brunner reaction is regioselective. Recent research has focused on grinding and microwave irradiation as greener substitutes.
Қолданбалар
Триазолдар – материалдарда (полимерлер), ауыл шаруашылығы химиялық заттарында, фармацевтикада, фотоактивті химиялық заттарда және бояуларда қолданылатын, өте кең қолдану спектрін қамтитын қосылыстар. Бензотриазол химиялық фотографияда тежегіш және тұманды азайтушы ретінде қолданылады. Циклогексилэтилтриазол 1940 жылдары психикалық ауруларды емдеу үшін конвульсивті шок терапиясында Кардиазолға (Метразол) уақытша балама ретінде пайдаланылды.
Triazoles are compounds with a vast spectrum of applications, varying from materials (polymers), agricultural chemicals, pharmaceuticals, photoactive chemicals and dyes. Benzotriazole is used in chemical photography as a restrainer and fog suppressant. Cyclohexylethyltriazol was briefly used as an alternative to Cardiazol (Metrazol) in convulsive shock therapy treatment of mental illnesses during the 1940s.
Ауыл шаруашылығындағы маңызы
Көптеген триазолдардың саңырауқұлаққа қарсы әсері бар: триазолдың саңырауқұлаққа қарсы дәрілік препараттары флуконазол, исавуконазол, итраконазол, вориконазол, прамиконазол, равуконазол және позаконазолды қамтиды, ал триазолдың өсімдіктерді қорғау фунгицидтері эпоксиконазол, миклобутанил, пропиконазол, протиоконазол, метконазол, ципроконазол, тебуконазол, флузилазол және паклобутразолды қамтиды. Өсімдік патогендерінің стробилурин класының фунгицидтеріне қарсы төзімділігінің кеңеюіне байланысты, Septoria tritici немесе Gibberella zeae сияқты саңырауқұлақтарды бақылау көбінесе триазолдарға тәуелді. Дүкеннен алынған картоп сияқты азық-түліктерде триазол немесе тетрациклацис сияқты өсуді тежейтін заттар болуы мүмкін. Сонымен қатар, паклобутразол, униконазол және триадимефон өсімдіктердің өсуін баяулату үшін қолданылады. Брассиназол брассиностероидтердің биосинтезін тежейді.
Many triazoles have antifungal effects: the triazole antifungal drugs include fluconazole, isavuconazole, itraconazole, voriconazole, pramiconazole, ravuconazole, and posaconazole and triazole plant protection fungicides include epoxiconazole, de, myclobutanil, propiconazole, prothioconazole, metconazole, cyproconazole, tebuconazole, flusilazole and paclobutrazol. Due to spreading resistance of plant pathogens towards fungicides of the strobilurin class, control of fungi such as Septoria tritici or Gibberella zeae relies heavily on triazoles. Food, like store bought potatoes, contain retardants such as triazole or tetcyclacis. In addition, paclobutrazol, uniconazole, de, and triadimefon are used as plant growth retardants. Brassinazole inhibits brassinosteroid biosynthesis.