三嗪(Triazine)是含有三个氮原子的六元杂环化合物,分子式为C3 H3 N3,有三种同分异构体:1,2,3-三嗪,也称“连三嗪”;1,2,4-三嗪,也称“偏三嗪”、“不对称三嗪”;1,3,5-三嗪,也称“均三嗪”、“对称三嗪”或“均三氮苯”。
1,2,3-及1,2,4-三嗪均未见其单独存在,但衍生物都已制得。1,2,3-三嗪可由2-叠氮基环丙烯类化合物热作用下的重排得到。1,2,4-三嗪可由α-二羰基化合物和氨基脲(或氨基胍)缩合得到,也可通过Bamberger三嗪合成制取。1,3,5-三嗪由三分子氢氰酸聚合生成,衍生物也一般由XCN三聚制取(X=H、卤素、R、Ar、NH2、OH等)。
三嗪环上不易进行亲电芳香取代反应,但易发生亲核芳香取代反应。均三嗪的光谱结果与苯很相像,环为平面结构,C-N键长相等,但键角NCN比CNC大。它对热稳定,但遇水迅速发生水解,生成甲酸和氨。因此,均三嗪的2,4,6-三氯取代物(三聚氰氯)是由氯化氰三分子聚合制取的。三聚氰氯是常用的化工原料,氯原子容易发生亲核取代反应,且三个氯的活性依次降低,可通过控制条件获得想要的产物。它用水蒸气水解得到三聚氰酸;碱性室温水解得到6-羟基-2,4-二氯均三嗪钠盐;100 ℃与氨作用生成三聚氰胺;与酚、醇、胺亦可缩合,生成的产物用作活性染料、塑料、除草剂、荧光增白剂、坚膜剂等。
1,2,4-三嗪类可与富电子的亲双烯体发生狄尔斯 — 阿尔德Diels-Alder反应,经由双环的中间体,放出氮气,得到另一个芳香化合物。以炔烃作原料,1,2,4-三嗪可转化为吡啶环。
对于三嗪类化合物,依据苯环中氮原子取代位置的不同,可分为均三嗪(或称均三氮苯)和非均三嗪(或称非均三氮苯)。代表性的三嗪类农药品种中有除草剂(莠去津等)、杀菌剂(敌菌灵等)和杀虫剂(灭蝇胺等),其中以除草剂
— 莠去津、扑草净使用量较大。这两种除草剂化学分子结构属于均三嗪,通式见图1。依据均三氮苯环上X取代基的不同及英文名称字尾的发音特点主要分为3类:1. X=-Cl,英文通用名称词尾为“-zine”,则中文通用名称为“津”类,如西玛津、莠去津等;2. X=-SCH3,英文通用名称词尾为“-tryne”,则中文通用名称为“净”类,如扑草净、西草净等;3. X=-OCH3,英文通用名称词尾为“-tone”,则中文通用名称为“通”类,如扑灭通。
图1 均三氮苯类除草剂通式
均三氮苯环类除草剂化学分子结构稳定,不易分解,会对环境造成污染,因此被各国先后限制使用或禁用。
一些磺酰脲类除草剂分子结构是由均三嗪和有机脲类除草剂组合在一起的(形象的成为“拼盘”),如胺苯磺隆、甲磺隆、噻吩磺隆。
具有三嗪结构的化合物还有如2008年中国发生的毒奶粉事件中添加的三聚氰胺。
苯环上的碳原子被氮原子取代而形成的化合物称为“嗪”。除了三嗪,还有一嗪(吡啶)、二嗪(哒嗪、嘧啶和吡嗪)、四嗪(四螨嗪、氟螨嗪)、五嗪(预测不稳定,会分解为氰化氢和氮气)和六嗪(六氮苯)化合物。