噻唑-4-甲酸，英文名為4-Thiazolecarboxylic acid，是一種噻唑類(lèi)化合物，常溫常壓下為白色結(jié)晶固體，具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和顯著的酸性，難溶于水和低極性的乙醚，可溶于二甲基亞砜和N,N-二甲基甲酰胺等。噻唑-4-甲酸在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中主要用作有機(jī)合成中間體和醫(yī)藥化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)原料，例如有專(zhuān)利報(bào)道該物質(zhì)可用于殺菌劑噻菌靈的制備。

制備方法

以L-半胱氨酸鹽酸鹽與甲醛為起始原料，經(jīng)縮合酯化得到噻唑烷-4-甲酸甲酯，再在二氧化錳作用下氧化合成噻唑-4-甲酸甲酯，水解得到噻唑-4-甲酸。氧化反應(yīng)最佳反應(yīng)條件為n(噻唑-4-甲酸甲酯):n(MnO2)=1:23，MnO2活化溫度為300℃，80℃反應(yīng)48h，氧化反應(yīng)收率為80.8%。[1]

酯化反應(yīng)

圖1 噻唑-4-甲酸的酯化反應(yīng)

在一個(gè)干燥的反應(yīng)燒瓶中將二氯亞砜（6ml, 90mmol）滴入在冰浴中冷卻的噻唑-4-羧酸（2.4 g）的乙醇（30ml）溶液中。將所得的無(wú)色溶液在80 °C下攪拌反應(yīng)過(guò)夜，反應(yīng)結(jié)束后將所得的反應(yīng)混合物冷卻至室溫，然后將其在真空下進(jìn)行干燥處理。將所得的反應(yīng)混合物溶解在在10毫升水中，然后在攪拌的情況下將反應(yīng)混合物中加入飽和的NaHCO3水溶液（50ml），使其中和。然后用二氯甲烷（3 × 30 mL）萃取產(chǎn)物，在無(wú)水MgSO4上干燥合并的有機(jī)層，過(guò)濾除去干燥劑并將所得的濾液在真空下進(jìn)行濃縮處理得到深棕色的油，所得的剩余物通過(guò)硅膠柱層析法進(jìn)行分離純化即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。

絡(luò)合金屬離子

由于噻唑-4-甲酸結(jié)構(gòu)中羧酸單元和噻唑氮原子都具有一定的配位能力，在金屬有機(jī)化學(xué)研究領(lǐng)域中，該物質(zhì)可用于金屬絡(luò)合物的制備。

圖2 噻唑-4-甲酸絡(luò)合金屬鎳離子

將溶解于干燥的2.5 mL蒸餾水中的Ni(SO4)6H2O（0.0262 g, 0.100 mmol）溶液緩慢地加入到2.5 mL 噻唑-4-甲酸（0.0129 g, 0.100 mmol）水溶液中。然后把所得的反應(yīng)混合物在室溫下劇烈攪拌反應(yīng)大約一小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將瓶子置于室溫下，幾天后可獲得淺藍(lán)色晶體。將瓶子密封，放入干燥器中，保持在80°C 48小時(shí)，最后用清水沖洗產(chǎn)品以獲得金屬鎳鹽絡(luò)合物產(chǎn)品。[2]

參考文獻(xiàn)

[1] 邱滔,吳增輝,呂新宇.噻唑-4-甲酸的合成[J].常州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2012,24:3.

[2] Singh, Sandhya ; et al, Inorganic Chemistry 2020,59,1265-1273.