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噻唑

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噻唑[註 1](英語:thiazole),或1,3-噻唑1,3-thiazole),是淺黃色可燃液體,氣味與嘧啶類似,化學式為C
3
H
3
NS
。它包含一個五元環,其中兩個頂點分別是原子和原子,另外三個是原子[1]

快速預覽 噻唑, 識別 ...

噻唑被用來製備生物殺滅劑殺真菌劑藥品染料

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噻唑及其鹽

噻唑是一類有這含五元環的化合物,均包含一個噻唑官能團。噻唑具有芳香性

噻唑官能團是維生素B1埃博黴素的一個至關重要的部分。其他比較重要的噻唑化合物包括苯並噻唑,存在於螢火蟲化學螢光素里。

當噻唑中的氮原子被烷基化後,就形成了一個噻唑鹽。在施泰特爾反應安息香縮合中,噻唑鹽可以當作催化劑。噻唑染料也被用來染棉花

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與噻唑相近的有噁唑,只是硫原子變為了氧原子。不過噻唑是一個典型的生物分子,而噁唑不是。

有機合成

對於噻唑,有很多實驗室製備方法。

  • Hantzsch噻唑合成:1889年發現,是由鹵代烷和硫代醯胺反應。例如,「2,4-二甲基噻唑」就可以由乙醯胺五硫化二磷氯代丙酮合成。 [2]

另外一個例子[3]如下圖所示:

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Hantsch Thiazole Synthesis
  • 在Robinson-Gabriel合成的一個改編版中,用2-醯氨基酮和五硫化磷反應製備。
  • 在Cook-Heilbron合成中,一個α-氨基腈和二硫化碳反應製備。
  • 一些特定的噻唑可以通過Herz反應製得。

有機反應

噻唑比噁唑擁有一個更大的π電子離域化,所以也更具有芳香性。這個理論被環上氫原子的核磁共振所證明(核磁共振數據介於7.27到8.77之間),體現了一個很強的反磁性環電流。

根據對環上π電子密度的計算,C5是最強的親電位點,C2是親核位點。

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噻唑的電荷密度及環的編號

噻唑的反應性總結如下:

Thiazole deprotonation
Thiazole deprotonation
2-(三甲基矽基)噻唑 [4]因為在2位上有了一個三甲基矽基官能團,所以比較穩定,能與很多親電試劑反應,例如醯鹵烯酮
  • 在氮原子上烷基化形成噻唑鹽。
  • 在C5位置親電取代需要活化基,例如在此例溴代中需要甲基作為活化基:
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噻唑的溴代
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噻唑的親核取代反應
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Thiazole oxidation
  • 噻唑也是醛基合成子R-噻唑R-CHO的反應通常與碘甲烷的N-甲基化同時發生[4]。而後使用硼氫化鈉還原並在水中用氯化汞水解。
  • 噻唑可以發生環加成反應,但因為本身的芳香穩定性,所以同行需要較高的溫度。與發生狄爾斯-阿爾德反應伴隨著硫的消去,其結果是一個嘧啶。在一項研究中[3]發現,2-(二甲基氨基)噻唑乙炔基乙二酸二甲酯發生溫和的反應生成嘧啶,發生[2+2]環加成經過了一個兩性離子中間體,然後發生4電子電環化開環形成1,3-硫地平,最後最後通過一個電環化關環推出硫原子形成7-thia-2-azanorcaradiene
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噻唑環加成

參見

注釋

參考文獻

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