Tiazol

Tiazol
	1,3-Tiazol
Identifikacija
CAS registarski broj	288-47-1
PubChem	9256
ChemSpider	8899
UNII	320RCW8PEF
ChEBI	43732
ChEMBL	CHEMBL15605
Jmol-3D slike	Slika 1
SMILES
	n1ccsc1
InChI
	InChI=1S/C3H3NS/c1-2-5-3-4-1/h1-3H ; Kod: FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N InChI=1/C3H3NS/c1-2-5-3-4-1/h1-3H; Kod: FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYAI
Svojstva
Molekulska formula	C3H3NS
Molarna masa	85.13 g mol−1
Tačka ključanja	116-118 °C
Baznost (pKb)	2.5
	(šta je ovo?) (verifikuj) ; Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala
	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.^[5]^[6]^[7] Tiazolni prsten je komponenta vitamina tiamina (B₁).

Molekulska i elektronska struktura uredi

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 uredi

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 uredi

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 uredi

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 uredi

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

Reference uredi

↑ 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. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519. edit
↑ 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.
↑ Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining”. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846. edit
↑ Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery”. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594. edit
↑ 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.

Spoljašnje veze uredi

Portal Hemija

[1] 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. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519. edit

[2] 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.

[3] Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining”. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846. edit

[4] Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery”. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594. edit

[MorrisonBoyd6th-5] Morrison Robert Thornton, Boyd Robert Neilson (2006). Organic chemistry. Engelwood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. ISBN 8120307658.

[Katritzky2nd-6] Katritzky A.R., Pozharskii A.F. (2000). Handbook of Heterocyclic Chemistry. Academic Press. ISBN 0080429882.

[7] The Chemistry of Heterocycles : Structure, Reactions, Syntheses, and Applications Theophil Eicher, Siegfried Hauptmann ISBN 3-527-30720-6

[8] George Schwarz (1955), „2,4-Dimethylthiazole”, Organic Syntheses ; Coll. Vol. 3: 332

[Mateo-9] 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.

[10] 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}}

[orgsynth1-11] Alessandro Dondoni and Pedro Merino (1998), „Diastereoselective Homologation of D-(R)-Glyceraldehyde Acetonide using 2-(Trimethylsilyl)thiazole”, Organic Syntheses ; Coll. Vol. 9: 952

[12] 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.

[5]

[6]

[7]

[1]

[2]

[3]

[4]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]