噻唑

中文名称： 噻唑 （sāi zuò）

中文别名： 硫氮（杂）茂

英文别名：Thiazole；1,3-thiazole

EINECS号：206-021-3

分子量： 85.13

主要成分： 纯品

沸点（℃）： 116.8~118℃

相对密度（水=1）： 1.20

闪点（℃）： 26 ℃

折射率：1.5969

溶解性： 微溶于水，溶于乙醇、乙醚等。

健康危害： 吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害，对眼睛和皮肤有刺激作用。

燃爆危险： 本品易燃，有毒，具刺激性。

危险特性： 易燃，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。

噻唑含有一个硫和一个氮杂原子的五元杂环化合物，分子式C3H3NS。唑字由外文字尾azole译音而来，意为含氮的五元杂环，除吡咯外都称为某唑。硫和氮占1,3两位的称为噻唑；硫和氮占1,2两位的，称为异噻唑。噻唑和异噻唑在自然界不存在。

噻唑为淡黄色具有腐败臭味的液体，沸点 116.8℃，相对密度1.998(17/4℃)。噻唑与吡啶类似，具有弱碱性；可与苦味酸和盐酸等形成盐，与许多金属氯化物（如氯化金等）形成络合物，并具有一定的熔点。噻唑的环系具有一定的稳定性，也表现出一定的芳香性。它与吡啶在化学性质上相似，例如，2位上的氢具有活性；也可以与氨基钠作用，生成2-氨基噻唑；其氨基也可重氮化（见重氮化反应）。噻唑一般不能还原为二氢和四氢化合物。 

传统的噻唑合成方法主要是采用多步合成法，通过官能团之间的转化实现合成；后来，随着绿色化学的发展，科研工作者们开始采用一步法合成噻唑类化合物。代表性的例子有铜盐催化的氧化反应以及二氧化锰作为催化剂和氧化剂的氧化反应。该类方法虽然能够较好地合成噻唑类化合物，但是需要使用金属催化剂。

如果药物合成中采用金属催化剂，往往难以避免金属在药物中的残留，因此需要采用较复杂的后续步骤来除去金属药物残留。因此，发展一种无金属催化的合成方法学，通过一步反应构建噻唑类化合物具有较重要的研究意义。

噻唑类化合物的合成步骤：

将苯甲醛（0.5mmol，53mg），半胱氨酸乙酸乙酯盐酸盐（2mmol， 185.7mg），碳酸钾（2mmol， 272mg），碘（0.1mmol， 25.4mg）与叔丁基过氧化物（2mmol， 180mg）分别加入到10 mL 反应管中，然后加入1mL N,N-二甲基甲酰胺。将上述反应液加热到80 oC反应12h。反应完毕后，用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，干燥，旋干溶剂。然后柱层析可以得到纯的目标产物，为白色固体。

反应条件对反应产率的影响：

为了获得较好的反应产率，我们以苯甲醛1a和半胱氨酸乙酸乙酯盐酸盐2a的反应作为模型反应，研究氧化剂和碱的种类对反应产率的影响 。首先，在碘作为催化剂，DMF（N,N-二甲基甲酰胺）作为反应溶剂，叔丁基过氧化物（TBHP）作为氧化剂条件下，我们研究了碱的种类对反应产率的影响。研究发现，当使用碳酸钾作为碱时，反应的产率能够达到74%（entry 5）；而当使用其它常见的碱，如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钾时，反应的产率得到不同程度的降低；当使用有机碱，如三乙胺、吡啶时，反应无法得到所要的目标产物。在获得反应最优的碱后，我们继续研究氧化剂的种类对反应产率的影响。研究发现，叔丁基过氧化物（TBHP）为反应最优的氧化剂。当使用过二硫酸钾、过氧化氢以及二叔丁基过氧化物（DTBP）作为反应的氧化剂时，反应的产率降低到30%以下。因此，该反应的最优反应条件是碘作为催化剂，叔丁基过氧化物作为氧化剂，碳酸钾作为碱，DMF作为反应溶剂，反应温度为80度。

噻唑及其衍生物可通过多种方法合成，常用α-卤代醛或酮与硫代酰胺反应制备：噻唑的多种衍生物是重要的药物或生理活性的物质。青霉素分子中含有一个四氢噻唑的环系。维生素B1分子中的噻唑部分是一个四级铵盐的衍生物。现用的许多硫化加速剂，如2-乙酰基噻唑是噻唑衍生物。重要的抑菌剂磺胺噻唑是 2- 氨基噻唑与对乙酰胺基苯磺酰氯缩合（见缩合反应）后，再经水解反应得到的产物。许多噻唑衍生物是合成氨基酸、嘌呤等的试剂。