Тиазол и его производные

Тиазол представляет собой бесцветную жидкость с неприятным запахом. Т. кип. 117^ОС.

Для получения тиазола и его производных используется метод Ганча, основанный на взаимодействии α-галогенальдегидов с тиоамидами. Сам тиазол по этому методу получают из хлорацетальдегида и тиоформамида:

Ядро тиазола лежит в основе пенициллинов, витамина В₁, сульфаниламидного препарата норсульфазола и многих других биологически активных соединений.

Пенициллины. Структурной основой пенициллинов является 6-аминопенициллановая кислота, которая представляет собой конденсированную систему сполна гидрированного тиазола – тиазолидина (А) и β-лактамного кольца (В):

Природные и полусинтетические пенициллины отличаются между собой структурой заместителей в аминогруппе β-лактамного кольца, что соответствует общей структурной формуле:

Пенициллины – антибиотики широкого спектра действия. Они эффективны при инфекциях, вызванных грамположительными бактериями, спирохетами и другими патогенными микроорганизмами.

Пенициллины продуцируют различные виды плесневого гриба пенициллиума (Penicillium chrysogenum, Pinicillium notatum и др.).

Впервые на антибиотические свойства этого плесневого гриба указали В.А. Манассеин и Н.Г. Полотебнов (1871-1872 г.г.) В 1928 году Александр Флеминг экспериментально доказал антибиотическое действие вещества, вырабатываемого плесенью, которое было названо пенициллином.

Наличие β-лактамного кольца считается классификационным структурным признаком, поэтому пенициллины относят к группе β-лактамных антибиотиков.

Витамин В₁ или тиамин (аневрин). Содержится в дрожжах, в зародышах и оболочках семян злаковых, а также в орехах и арахисе. Несмотря на то, что тиамин содержит в своей структуре два разных гетероцикла – пиримидин и тиазол, его относят к производным пиримидина. Структура приводится ниже в разделе 24.6.

Норсульфазол (сульфатиазол)

Относится к группе сульфаниламидных препаратов. Характеризуется широким спектром антимикробного действия.

Вопросы для самоподготовки

1. Дайте определение понятиям p-избыточность, p-дефицитность и p‑амфотерность гетероциклических соединений.

2. Объясните электронное строение пиррола, фурана и тиофена и на основе этого обоснуйте их реакционную способность.

3. Ароматичность в ряду пятичленных гетероциклических соединений с одним гетероатомом (пиррол, фуран, тиофен) и ее особенности. Как влияет природа гетероатома на ароматичность.

4. В чём причина кислотных свойств пиррола и ацидофобности фурана и пиррола. Каковы особенности протекания электрофильных реакций замещения для ацидофобных гетероциклов.

5. Объясните электронный вклад гетероатома при формировании ароматического π-секстета. Понятие о гетероатомах пиррольного и пиридинового типов.

6. Охарактеризуйте химические свойства пиразола, имидзола, тиазола: кислотные свойства, образование ассоциатов, прототропная таутомерия и ее причины. Реакции электрофильного и нуклеофильного замещения для p-амфотерных гетероциклов. Гидрирование пиразола, тиазола.