Вікіпедія

Ізотіазол

хімічна сполука

Ізотіазол або 1,2-тіазол — це тип органічної сполуки, що містить п'ятичленне ароматичне кільце, яке складається із трьох атомів вуглецю, одного атома азоту та одного атома сірки.[3] Ізотіазол належить до класу сполук, знаних як азоли.

Ізотіазол
Повна структурна формула
Повна структурна формула
Модель
Модель
Модель
Модель
Назва за IUPAC 1,2-тіазол
Інші назви ізотіазол
Ідентифікатори
Номер CAS 288-16-4
PubChem 67515
Номер EINECS 811-077-2
ChEBI 35600
SMILES n1sccc1
InChI 1/C3H3NS/c1-2-4-5-3-1/h1-3H
Номер Бельштейна 103774
Номер Гмеліна 636385
Властивості
Молекулярна формула C3H3NS
Молярна маса 85,12 г/моль
Молекулярна маса 85,12
Зовнішній вигляд рідина
Ткип 114 °C (237 °F; 387 K) [1]
Кислотність (pKa) -0.5[2]
Небезпеки
ГГС піктограми
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Історія

ред.

Ізотіазоли – це відносно новий клас гетероциклічних сполук. 1,2-тіазол вперше отримано у 1956 р. На той час досить добре були досліджені 1,2-азоли, причому не тільки теоретично, а й в плані практичного застосування.

Подальший активний розвиток хімії ізотіазолів, інтенсивні розробки методів синтезу і вивчення хімічних перетворень його похідних, виконані у 1960-1990 рр., обумовлені насамперед надзвичайно широким діапазоном корисних властивостей, виявлених серед цього класу сполук.

Першопочаткові відомості з хімії ізотіазолів було описано в оглядах Вулдріджа.[4][5] Найбільш повне узагальнення результатів досліджень зроблено в монографії Губена-Вейля[6], у якій міститься більше 500 посилань до 1992 року включно.

Синтез

ред.

Вперше ізотіазол (1) отримано окисненням 5-амінобензо-1,2-ізотіазолу (2) лужним розчином перманганату калію з наступним декарбоксилюванням ізотіазол-4,5-дикарбонової кислоти (3).

 

Пізніше ізотіазоли синтезували із більш простих і доступних речовин.

Синтез ізотіазолів на основі реакцій циклізації

ред.

Основні методи побудови ізотіазольного циклу базуються на реакціях циклізації сполук, що містять фрагменти  , і гетероциклізації сполук, які у своєму складі мають атоми азоту, сірки і вуглецю.

Так, різноманітні 5-амінопохідні ізотіазолу (1) можуть бути отримані окисненням амідів 2-аміноалк-1-ентіокарбонових кислот (2).[7]

 

R = Et, Pri, Bun, Bui, But, cyclo-C6H11  


При окисненні амідів 3-аміно-3-(диалкіламіно)тіоакрилової кислоти (2) утворюються 3,5-диамінопохідні тіазолу (1).[8]

 

R = Alk

Сполуки, які містять у положенні 1,3 тіокарбонільну та іміно- чи аміногрупи, при дії окисників також циклізуються з утворенням ди- і тризаміщених ізотіазолів.

 

Синтез ізотіазолів з інших гетероциклічних сполук

ред.

Методи синтезу ізотіазолів з інших гетероциклічних сполук належать до найдавніших, проте сьогодні вони широко використовуються.

  • 3,5-дизаміщені ізотіазоли (1) отримано з ізоксазолів (2) при їх взаємодії з фосфор (V) сульфідом у піридині.[9]

 

R = H, MeO  

  • 2,5-Дизаміщені фурани реагують з етилкарбаматом та тіоніл хлоридом з утворенням 5-ацилізотіазолу.

 

  • 1,2-Дитіолієві солі реагують з аміаком при охолодженні з утворенням дизаміщених ізотіазолів.

 

  • Диціанометилендитіазоли рецилізуються з утворенням ізотіазолів при дії бромоводню.

 

Фізичні властивості

ред.

Ізотіазол - це безбарвна рідина з температурою кипіння 114,1 °C. Має характерний неприємний запах. Важко розчинна у воді. Є добрим розчинником для багатьох органічних речовин.

Хімічні властивості

ред.

 

  • N-Алкілювання. Ізотіазоли, що містять гідроксильну групу в 3 чи 5 положенні, зазнають алкілювання по атому Нітрогену при дії таких реагентів як діазометан чи диметилсульфат.

 

  • Галогенування. 3-Гідроксиізотіазол реагує з POBr3 з утворенням 3-бромоізотіазолу. Натомість аналогічна реакція з PBr3 відбувається до утворення 3,4-дибромоізотіазолу.

 

  • Реакції нуклеофільного заміщення. Ізотіазоли, що містять в 3 чи 5 положенні галоген, легко вступають у реакції нуклеофільного заміщення.

 

  • Реакції окиснення. Ізотіазоли при дії пероксикислот зазнають окиснення з утворенням відповідних сульфоксидів.

 

Застосування

ред.

Ізотіазоли використовують у кольоровій фотографії як стабілізатор фотоматеріалів.[10]

Одержані на основі ізотіазолів пеніциліни та цефалоспорини є високоефективними медичними препаратами. В останнє десятиліття ХХ ст. серед ізотіазолів знайдено препарати для лікування хвороби Альцгеймера[11], злоякісних пухлин, психічних розладів, вірусних інфекцій. Ізотіазоли є інгібіторами різноманітних ферментів, а також використовуються як пестициди. Сахарин є замінником цукру у раціоні хворих на діабет.

Приклади застосування сполук ізотіазолу:

 

Див. також

ред.

Примітки

ред.
  1. ↑ Izothiazoles, D. W. Brown and M. Sainsbury, page 513
  2. ↑ Zoltewicz, J. A. & Deady, L. W. Quaternization of heteroaromatic compounds. Quantitative aspects. Adv. Heterocycl. Chem. 22, 71-121 (1978).
  3. ↑ Гетероциклічна хімія ', 3-е видання, Дж. Джоул, К. Міллз та Г.Ф. Сміт, сторінка 394
  4. ↑ R.Slack, K.R.H. Wooldridge. Adv. Heterocycl. Chem.,4, 107 (1965)
  5. ↑ K.R.H. Wooldridge.Adv. Heterocycl. Chem.,14,1 (1972)
  6. ↑ Губен - Вейль. Методы органической химии, пер. с нем., 4 изд., т. 2, М., 1963, с. 631; Обтемперанская С. И., "Ж. аналит. химии", 1992
  7. ↑ R.E. Hackler, K.W. Burow Jr, S.V. Kaster, D.I. Wickiser J. Heterocycl. Chem. 26, 1575 (1989)
  8. ↑ M.T. Cocco, C.Congiu, A. Maccioni, V. Onnis, M.L. Schivo, A De Logu Farmaco, 49, 137 (1994); Chem. Abstr., 121, 205259 (1994)
  9. ↑ Bhavana, S. Hastak, B.J. Ghiya Ind. J. Heterocycl. Chem., 2, 133 (1992); Chem. Abstr. 118 212 952 (1993)
  10. ↑ Journal of Chemical Sciences 123 (2). 2011-03. с. 241–241.
  11. ↑ Пат. 5409946 США; Chem. Abstr. , 123, 55872 (1995)

Джерела

ред.
  • Р.В. Кабердин, В.И. Поткин, Успехи химии , 71, 764 (2002)
  • The Chemistry of Heterocycles: Nomenclature and Chemistry of Three to Five Membered Heterocycles / Vishnu Ji Ram, Arun Sethi, Mahendra Nath, Ramendra Pratap // Elsevier, 5 черв. 2019 р. - 500 стор.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Ізотіазол&oldid=40932042
  NODES