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.^[5][6][7] Tiazolni prsten je komponenta vitamina tiamina (B₁).

Tiazol
IUPAC ime
Identifikacija
CAS registarski broj	288-47-1 Y
PubChem[1][2]	9256
ChemSpider[3]	8899 Y
UNII	320RCW8PEF Y
ChEBI	43732
ChEMBL[4]	CHEMBL15605 Y
Jmol-3D slike	Slika 1
Svojstva
Molekulska formula	C3H3NS
Molarna masa	85.13 g mol−1
Tačka ključanja	116-118 °C
Baznost (pKb)	2.5
Y (šta je ovo?)   (verifikuj) Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala
Infobox references

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.^[8] Još jedan primer^[9] 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

Nekoliko biosintetičkih puteva proizvodi tiazolni prsten, koji je neophodan za formiranje tiamina.^[10] 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

Thiazole deprotonation

2-(trimetilsiliil)tiazol^[11] (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, hipofluorasta kiselina pripremljena iz fluora i vode u acetonitrilu. U nekim slučajevima se oksidacija odvija na sumporu, čime se formira sulfoksid^[12]:

Tiazolna oksidacija