Тиазол

Представляет собой бесцветную жидкость с запахом пиридина; растворяется в органических растворителях и в воде; t_кип 115–118 °С; плотность 1,198 г/см³ (при 20 °С); показатель преломления 1,5969. Основание (рК_а 2,53); для 4-метилтиазола рК_а 3,07. Тиазол, как и другие азолы, – 6π-электронная гетероароматическая система. По химическим свойствам близок к пиридину и тиофену.

Производные тиазола обычно с трудом вступают в реакции электрофильного замещения, что обусловлено N-протонированием или комплексообразованием с кислотами Льюиса в условиях реакции. В условиях, исключающих эти реакции, бромирование Вr₂ в бензоле и нитрование в уксусном ангидриде или тетрафтороборатом N-нитропиколиния в ацетонитриле идут в положение 5. Реакционная способность различных положений тиазольного цикла при электрофильном замещении, протекающем через катионный s-комплекс, уменьшается в ряду: 5→4–2-положение. Важную роль в химии тиазола играют реакции электрофильного замещения, идущие по т. н. илидному механизму, например реакция изотопного обмена:

В реакциях нуклеофильного замещения наиболее активно положение 2, по которому протекают прямое нуклеофильное замещение атома водорода на аминогруппу по реакции Чичибабина и металлирование.

Под действием окислителей (например, надкислот) тиазол и его замещённые окисляются в соответствующие N-оксиды, способные к 1,3-диполярному присоединению. Тиазол и его производные устойчивы к действию водорода в момент выделения, а также в присутствии катализаторов, однако под действием борогидрида натрия NaBH₄ превращаются в тетрагидротиазолы (тиазолидины). При действии никеля Ренея претерпевают десульфуризацию с образованием алифатических соединений.

Важное синтетическое значение имеет подвижность атома водорода метильной группы в положении 2 тиазолиевых солей, которая используется в синтезе цианиновых красителей, например по реакции:

Основые методы синтеза тиазола и его замещённых: взаимодействием ɑ-галогенкетонов или ɑ-галогенальдегидов с тиоамидами (см. Синтезы Ганча), циклизация ɑ-тиоцианокетонов под действием водных растворов кислот или безводного хлороводорода НСl либо оксихлорида фосфора РОСl₃ , взаимодействием ациламинокарбонильных соединений с декасульфидом тетрафосфора P₂ S₅ , например:

Важнейшее природное соединения ряда тиазолов – тиамин (витамин В₁ ), молекула которого включает фрагмент соли тиазолия. Многие производные тиазола – лекарственные препараты, например норсульфазол – 2-сульфаниламидотиазол и фталазол [2-(N-о-карбоксибензоилсульфанил)амидотиазол]. Тиазолидиновое кольцо – структурный фрагмент пенициллина и разнообразных полусинтетических пенициллинов. Некоторые производные тиазола – красители, используемые в том числе и в цветной фотографии.