噻唑-4-甲酸的制备与化学性质

噻唑-4-甲酸，英文名为4-Thiazolecarboxylic acid，是一种噻唑类化合物，常温常压下为白色结晶固体，具有较好的化学稳定性和显著的酸性，难溶于水和低极性的乙醚，可溶于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺等。噻唑-4-甲酸在化学工业生产领域中主要用作有机合成中间体和医药化学基础化学原料，例如有专利报道该物质可用于杀菌剂噻菌灵的制备。

制备方法

以L-半胱氨酸盐酸盐与甲醛为起始原料，经缩合酯化得到噻唑烷-4-甲酸甲酯，再在二氧化锰作用下氧化合成噻唑-4-甲酸甲酯，水解得到噻唑-4-甲酸。氧化反应最佳反应条件为n(噻唑-4-甲酸甲酯):n(MnO2)=1:23，MnO2活化温度为300℃，80℃反应48h，氧化反应收率为80.8%。[1]

酯化反应

图1 噻唑-4-甲酸的酯化反应

在一个干燥的反应烧瓶中将二氯亚砜（6ml, 90mmol）滴入在冰浴中冷却的噻唑-4-羧酸（2.4 g）的乙醇（30ml）溶液中。将所得的无色溶液在80 °C下搅拌反应过夜，反应结束后将所得的反应混合物冷却至室温，然后将其在真空下进行干燥处理。将所得的反应混合物溶解在在10毫升水中，然后在搅拌的情况下将反应混合物中加入饱和的NaHCO3水溶液（50ml），使其中和。然后用二氯甲烷（3 × 30 mL）萃取产物，在无水MgSO4上干燥合并的有机层，过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩处理得到深棕色的油，所得的剩余物通过硅胶柱层析法进行分离纯化即可得到目标产物分子。

络合金属离子

由于噻唑-4-甲酸结构中羧酸单元和噻唑氮原子都具有一定的配位能力，在金属有机化学研究领域中，该物质可用于金属络合物的制备。

图2 噻唑-4-甲酸络合金属镍离子

将溶解于干燥的2.5 mL蒸馏水中的Ni(SO4)6H2O（0.0262 g, 0.100 mmol）溶液缓慢地加入到2.5 mL 噻唑-4-甲酸（0.0129 g, 0.100 mmol）水溶液中。然后把所得的反应混合物在室温下剧烈搅拌反应大约一小时。反应结束后将瓶子置于室温下，几天后可获得浅蓝色晶体。将瓶子密封，放入干燥器中，保持在80°C 48小时，最后用清水冲洗产品以获得金属镍盐络合物产品。[2]

参考文献

[1] 邱滔,吴增辉,吕新宇.噻唑-4-甲酸的合成[J].常州大学学报：自然科学版,2012,24:3.

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