Tiazol
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).
| |||
| Nazivi | |||
|---|---|---|---|
| IUPAC naziv
1,3-Thiazole
| |||
| Identifikacija | |||
3D model (Jmol)
|
|||
| ChEBI | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.005.475 | ||
| UNII | |||
| |||
| Svojstva | |||
| C3H3NS | |||
| Molarna masa | 85,12 g·mol−1 | ||
| Tačka ključanja | 116-118°C | ||
| Baznost (pKb) | 2.5 | ||
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
 verifikuj (šta je   ?)
| |||
| Reference infokutije | |||
Molekulska i elektronska struktura
уредиTiazoli 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
уредиTiazoli 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
уредиPostoji 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:
Hantsch Thiazole Synthesis
- 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
уредиNekoliko 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
уредиReaktivnost 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
Thiazole deprotonation
- 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:
Thiazole bromination
- 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]:
Thiazole oxidation
Reference
уреди- ^ 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.
- ^ 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.}-
- ^ 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)
