Tiazol
| Tiazol | |
|---|---|
 |
 |
| IUPAC име |
|
| Identifikacija | |
| CAS registarski broj | 288-47-1  |
| PubHem | 9256 |
| HemPauk | 8899 |
| ChEBI | 43732 |
| SMILES |
|
| InChI |
|
| Svojstva | |
| Molekulska formula | C3H3NS |
| Molarna masa | 85.13 g mol−1 |
| Tačka ključanja |
116-118 °C |
| Baznost (pKb) | 2.5 |
|
Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање (25 °C, 100 kPa) материјала |
|
| Infobox references | |
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.[1][2][3] Tiazolni prsten je komponenta vitamina tiamina (B1).
Садржај |
Molekulska i elektronska struktura [уреди]
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.
Rasprostranjenost tiazola i tiazolijum soli [уреди]
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 [уреди]
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.[4] Još jedan primer[5] 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 [уреди]
Nekoliko biosintetičkih puteva proizvodi tiazolni prsten, koji je neophodan za formiranje tiamina.[6] Sumpor tiazola potiče od cisteina. Kod anaerobnih bakterija, CN grupa se izvodi iz dehidroglicina.
Reakcije [уреди]
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[7] (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
- 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[8]:
Literatura [уреди]
- ^ 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. Academic Press. ISBN 0080429882.
- ^ The Chemistry of Heterocycles : Structure, Reactions, Syntheses, and Applications Theophil Eicher, Siegfried Hauptmann ISBN 3-527-30720-6
- ^ George Schwarz (1955), „2,4-Dimethylthiazole“, Organic Syntheses; Coll. Vol. 3: 332
- ^ Mateo Alajarín, José Cabrera, Aurelia Pastor, Pilar Sánchez-Andrada, and Delia Bautista (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. DOI:10.1021/jo060664c. PMID 16808523.
- ^ Kriek, M.; Martins, F.; Leonardi, R.; Fairhurst, S. A.; Lowe, D. J. and Roach, P. L., "Thiazole Synthase from Escherichia coli: An investigation of the substates and purified proteins required for activity in vitro", J. Biol. Chem., 2007, 282, 17413-17423.doi:10.1074/jbc.M700782200
- ^ Alessandro Dondoni and Pedro Merino (1998), „Diastereoselective Homologation of D-(R)-Glyceraldehyde Acetonide using 2-(Trimethylsilyl)thiazole“, Organic Syntheses; Coll. Vol. 9: 952
- ^ Elizabeta Amir and Shlomo Rozen (2006). „Easy access to the family of thiazole N-oxides using HOF·CH3CN“. Chemical Communications 2006 (21): 2262–2264. DOI:10.1039/b602594c. PMID 16718323.
