噻唑
外观
噻唑 | |||
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识别 | |||
CAS号 | 288-47-1 ![]() | ||
PubChem | 9256 | ||
ChemSpider | 8899 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYAI | ||
ChEBI | 43732 | ||
性质 | |||
沸点 | 116-118 °C | ||
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
噻唑[註 1](英語:thiazole),或1,3-噻唑(1,3-thiazole),是浅黄色可燃液体,气味与嘧啶类似,化学式为C
3H
3NS。它包含一个五元环,其中两个顶点分别是氮原子和硫原子,另外三个是碳原子[1]。
噻唑及其盐
[编辑]噻唑是一类有这含氮五元环的化合物,均包含一个噻唑官能团。噻唑具有芳香性。
噻唑官能团是维生素B1和埃博霉素的一个至关重要的部分。其他比较重要的噻唑化合物包括苯并噻唑,存在于萤火虫的化学荧光素里。
当噻唑中的氮原子被烷基化后,就形成了一个噻唑盐。在施泰特尔反应和安息香缩合中,噻唑盐可以当作催化剂。噻唑染料也被用来染棉花。
与噻唑相近的有噁唑,只是硫原子变为了氧原子。不过噻唑是一个典型的生物分子,而噁唑不是。
有机合成
[编辑]对于噻唑,有很多实验室制备方法。
- Hantzsch噻唑合成:1889年发现,是由卤代烷和硫代酰胺反应。例如,“2,4-二甲基噻唑”就可以由乙酰胺、五硫化二磷和氯代丙酮合成。 [2]
另外一个例子[3]如下图所示:
![Hantsch Thiazole Synthesis](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/HantzschThiazole-Synthesis.png/500px-HantzschThiazole-Synthesis.png)
- 在Robinson-Gabriel合成的一个改编版中,用2-酰氨基酮和五硫化磷反应制备。
- 在Cook-Heilbron合成中,一个α-氨基腈和二硫化碳反应制备。
- 一些特定的噻唑可以通过Herz反应制得。
有机反应
[编辑]噻唑比噁唑拥有一个更大的π电子离域化,所以也更具有芳香性。这个理论被环上氢原子的核磁共振所证明(核磁共振数据介于7.27到8.77之间),体现了一个很强的反磁性环电流。
根据对环上π电子密度的计算,C5是最强的亲电位点,C2是亲核位点。
![噻唑的电荷密度及环的编号](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/ThiazoleOverview.png/300px-ThiazoleOverview.png)
噻唑的反应性总结如下:
![Thiazole deprotonation](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/05/ThiazoleDeprotonation.png/400px-ThiazoleDeprotonation.png)
![噻唑的溴代](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/24/Thiazole_bromination_v2.svg/350px-Thiazole_bromination_v2.svg.png)
![噻唑的亲核取代反应](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/eb/ThiazoleNucleophilicAromaticSubstitution.png/400px-ThiazoleNucleophilicAromaticSubstitution.png)
![Thiazole oxidation](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/ThiazoleOxidation.png/500px-ThiazoleOxidation.png)
- 噻唑可以发生环加成反应,但因为本身的芳香稳定性,所以同行需要较高的温度。与炔发生狄尔斯-阿尔德反应伴随着硫的消去,其结果是一个嘧啶。在一项研究中[3] 发现,2-(二甲基氨基)噻唑与乙炔基乙二酸二甲酯发生温和的反应生成嘧啶,发生[2+2]环加成经过了一个两性离子中间体,然后发生4电子电环化开环形成1,3-硫地平,最后最后通过一个电环化关环推出硫原子形成7-thia-2-azanorcaradiene。
![噻唑环加成](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/85/ThiazoleCycloaddition.png/500px-ThiazoleCycloaddition.png)
参见
[编辑]注釋
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ The Chemistry of Heterocycles : Structure, Reactions, Syntheses, and Applications Theophil Eicher, Siegfried Hauptmann ISBN 3-527-30720-6
- ^ George Schwarz: 2,4-Dimethylthiazole. 1955.
- ^ 3.0 3.1 Mateo Alajarín, José Cabrera, Aurelia Pastor, Pilar Sánchez-Andrada, and Delia Bautista. On the [2+2] Cycloaddition of 2-Aminothiazoles and Dimethyl Acetylenedicarboxylate. Experimental and Computational Evidence of a Thermal Disrotatory Ring Opening of Fused Cyclobutenes. J. Org. Chem. 2006, 71 (14): 5328 – 5339. doi:10.1021/jo060664c.
- ^ 4.0 4.1 Alessandro Dondoni and Pedro Merino: Diastereoselective Homologation of D-(R)-Glyceraldehyde Acetonide using 2-(Trimethylsilyl)thiazole. 1998.
- ^ Elizabeta Amir and Shlomo Rozen. Easy access to the family of thiazole N-oxides using HOF·CH3CN. Chemical Communications. 2006, 2006: 2262 – 2264. doi:10.1039/b602594c.
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