Tiazol

Nazivi

IUPAC naziv

1,3-Thiazole

Identifikacija

CAS broj

288-47-1^Y

3D model (Jmol)

interaktivna slika

ChEBI

CHEBI:43732^Н

ChemSpider

8899^Y

ECHA InfoCard

100.005.475

PubChem^[1]^[2] C ID

9256

UNII

320RCW8PEF^Y

SMILES

n1ccsc1

Svojstva

Hemijska formula

C₃H₃NS

Molarna masa

85,12 g·mol⁻¹

Tačka ključanja

116-118°C

Baznost (pK_b)

2.5

Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Y verifikuj (šta je ^YН ?)

Reference infokutije

Tiazol (1,3-tiazol) je heterociklično jedinjenje koje sadrži sumpor i azot. Termin „tiazol“ označava i veliku familiju derivata. Sam tiazol je bledo žuta tečnost sa mirisom sličnim piridinu i molekulskom formulom C₃H₃NS.^[3]^[4]^[5] Tiazolni prsten je komponenta vitamina tiamina (B₁).

Molekulska i elektronska struktura

Tiazoli su azolna heterociklična jedinjenja zajedno sa imidazolima i oksazolima. Kod oksazola je sumpor zamenjen kiseonikom, dok je kod imidazola zamenjen azotom. Tiazol je isto tako funkcionalna grupa.

Tiazolni prsten je planaran i aromatičan. Kod tiazola su pi-elektroni delokalizovani u većoj meri nego kod oksazola, te su stoga tiazoli aromatičniji. To svojstvo se potvrđuje hemijskim pomeranjem protona prstena u protonskoj NMR spektroskopiji (između 7.27 i 8.77 ppm), što jasno ukazuje na jaku dijamagnetičku struju prstena. Proračuni pi-elektronske gustine ukazuju da je C5 primarno mesto za elektrofilnu supstituciju, a C2 za nukleofilnu supstituciju.

Tiazolna elektronska gustina i način numerisanja

Rasprostranjenost tiazola i tiazolijum soli

Tiazoli se nalaze u mnoštvu specijalizovanih proizvoda, često spojeni sa derivatima benzena, takozvani benzotiazoli (npr. luciferin). Osim vitamina B₁, tiazolni prsten je prisutan u epotilonu. Komercijalno značajni tiazoli su uglavnom boje i fungicidi.

Organska sinteza

Postoji više laboratorijskih metoda za organsku sintezu tiazola.

Hantzčova sinteza tiazola (1889) je reakcija između haloketona i tioamida. Na primer, 2,4-dimetiltiazol se sintetiše iz acetamida, fosfornog pentasulfida, i hloroacetona.^[6] Još jedan primer^[7] je prikazan ispod:

U jednoj adaptaciji Robinson-Gabrielove sinteze, 2-acilamino-ketoni reaguju sa fosfor-pentasulfidom.
U Kuk-Heilbronovoj sintezi, α-aminonitril reaguje sa ugljen-disulfidom.
Pojedini tiazoli se mogu formirati primenom Herzove reakcije.

Biosinteza

Nekoliko biosintetičkih puteva proizvodi tiazolni prsten, koji je neophodan za formiranje tiamina.^[8] Sumpor tiazola potiče od cisteina. Kod anaerobnih bakterija, CN grupa se izvodi iz dehidroglicina.

Reakcije

Reaktivnost tiazola se može prikazati na sledeći način:

Deprotonacija na C2: negativno naelektrisanje na ovoj poziciji je stabilizovano u obliku ilida; Grignardovi reagensis i organolitijumska jedinjenja reaguju na tom mestu, zamenjujući proton

2-(trimetilsiliil)tiazol^[9] (sa trimetilsilil grupom u 2-poziciji) je stabilna zamena i reaguje sa nizom elektrofila kao što su aldehidi, acil halidi, i keteni

Elektrofilna aromatična supstitucija u C5 zahteva aktivirajuću grupu, kao što je metil grupa u ovoj brominaciji:

Nukleofilna aromatična supstitucija često zahteva odlazeću grupu koja ne zadržava elektronski par, poput hlora

Thiazole Nucleophilic Aromatic Substitution

Organska oksidacija na azotu daje tiazolni N-oksid. Mnogi oksidujući agensi postoje, npr. mCPBA, hipofluorna kiselina pripremljena iz fluora i vode u acetonitrilu. U nekim slučajevima se oksidacija odvija na sumporu, čime se formira sulfoksid^[10]:

Reference

^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003. уреди
^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.
^ Morrison Robert Thornton; Boyd Robert Neilson (2006). Organic chemistry. Engelwood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. ISBN 8120307658.
^ Katritzky A.R.; Pozharskii A.F. (2000). Handbook of Heterocyclic Chemistry (Second изд.). Academic Press. ISBN 0080429882.
^ Theophil Eicher, Siegfried Hauptmann. (15. 8. 2003). The Chemistry of Heterocycles : Structure, Reactions, Syntheses, and Applications. Wiley. ISBN 978-3-527-30720-3. CS1 одржавање: Формат датума (веза)}-
^ Schwarz, George (1955). „2,4-Dimethylthiazole”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 3, стр. 332
^ Alajarín, Mateo; Cabrera, José; Pastor, Aurelia; Pilar Sánchez-Andrada; Bautista, Delia (2006). „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. 71 (14): 5328—5339. PMID 16808523. doi:10.1021/jo060664c. Непознати параметар |name-list-style= игнорисан (помоћ)
^ Kriek, Marco; Martins, Filipa; Leonardi, Roberta; Fairhurst, Shirley A.; Lowe, David J.; Roach, Peter L. (2007). „Thiazole Synthase from Escherichia coli”. Journal of Biological Chemistry. 282 (24): 17413—17423. PMID 17403671. doi:10.1074/jbc.M700782200 .
^ Alessandro Dondoni and Pedro Merino (1998). „Diastereoselective Homologation of D-(R)-Glyceraldehyde Acetonide using 2-(Trimethylsilyl)thiazole”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 9, стр. 952
^ Amir, Elizabeta; Rozen, Shlomo (2006). „Easy access to the family of thiazole N-oxides using HOF·CH3CN”. Chemical Communications. 2006 (21): 2262—2264. PMID 16718323. doi:10.1039/b602594c. Непознати параметар |name-list-style= игнорисан (помоћ)