噻唑

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
3H
3NS。它包含一個五元環，其中兩個頂點分別是氮原子和硫原子，另外三個是碳原子^[1]。

噻唑
識別
CAS號	288-47-1  Y
PubChem	9256
ChemSpider	8899
SMILES	N1=CSC=C1
InChI	1/C3H3NS/c1-2-5-3-4-1/h1-3H
InChIKey	FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYAI
ChEBI	43732
性質
沸點	116-118 °C
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

噻唑被用來製備生物殺滅劑，殺真菌劑，藥品和染料。

噻唑及其鹽

噻唑是一類有這含氮五元環的化合物，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和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，存在於螢火蟲的化學熒光素里。

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

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，是由鹵代烷和硫代酰胺反應。例如，「2,4-二甲基噻唑」就可以由乙酰胺、五硫化二磷和氯代丙酮合成。 ^[2]

另外一個例子^[3]如下圖所示：

Hantsch Thiazole Synthesis

• 在Robinson-Gabriel合成的一個改編版中，用2-酰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。

噻唑的電荷密度及環的編號

噻唑的反應性總結如下：

• C2上的去質子化：這個位置上產生的負電荷比較穩定，形成葉立德。格氏試劑和有機鋰化合物在這個位點反應，取代氫原子。

Thiazole deprotonation

2-(三甲基硅基)噻唑 ^[4] 因為在2位上有了一個三甲基硅基官能團，所以比較穩定，能與很多親電試劑反應，例如醛、酰鹵和烯酮。

• 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：

噻唑的溴代

• 親核取代反應通常需要C2位置存在離電體，例如氯：

噻唑的親核取代反應

• 在氮原子處的有機氧化得到氧化胺。可以採用的氧化試劑很多，包括間氯過氧苯甲酸。一個比較新穎的氧化劑是次氟酸，由氟氣與水在乙腈中反應製得。有些氧化也在硫原子處發生，得到亞碸^[5]:

Thiazole oxidation

• 噻唑也是醛基的合成子。 R-噻唑到 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。與炔發生狄爾斯-阿爾德反應伴隨着硫的消去，其結果是一個嘧啶。在一項研究中^[3] 發現，2-(二甲基氨基)噻唑與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。

噻唑環加成

參見

• 芳香環
• 噁唑
• 嘧啶
• 電環化

注釋

1. 拼音：sāi zuò，注音：ㄙㄞ　ㄗㄨㄛˋ

參考文獻

1. The Chemistry of Heterocycles : Structure, Reactions, Syntheses, and Applications Theophil Eicher, Siegfried Hauptmann ISBN 3-527-30720-6
2. George Schwarz: 2,4-Dimethylthiazole. 1955.
3. Mateo Alajarín, José Cabrera, Aurelia Pastor, Pilar Sánchez-Andrada, and Delia Bautista. 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. 2006, 71 (14): 5328 – 5339. doi:10.1021/jo060664c.
4. Alessandro Dondoni and Pedro Merino: Diastereoselective Homologation of D-(R)-Glyceraldehyde Acetonide using 2-(Trimethylsilyl)thiazole. 1998.
5. Elizabeta Amir and Shlomo Rozen. Easy access to the family of thiazole N-oxides using HOF·CH3CN. Chemical Communications. 2006, 2006: 2262 – 2264. doi:10.1039/b602594c.