介绍
2,4-二甲基-5-乙酰基噻唑，IUPAC系统命名为1-(2,4-二甲基噻唑-5-基)乙酮，是一种含硫、氮杂原子的五元噻唑类杂环化合物，以噻唑环为母核，2位、4位连有甲基取代基，5位修饰乙酰官能团；具有强烈特征的坚果香、烤肉香与爆米花香气，低浓度下呈现柔和的烘焙甜香与可可、坚果样风味，它是我国GB 2760食品安全国家标准中允许使用的食品用合成香料，广泛用于烘焙食品、肉制品、膨化零食、饮料、糖果等产品的香精调配以增强烘烤、肉香、坚果类风味。
图一 2,4-二甲基-5-乙酰基噻唑
合成
向硫代乙酰胺（1 当量）与甲苯（每 1 摩尔底物3 - 氯戊烷 - 2,4 - 二酮对应甲苯用量约 700 mL）的沸腾混合液中，逐滴加入 3 - 氯戊烷 - 2,4 - 二酮（1.05 当量）；所得混合液接入迪安 - 斯塔克分水器，回流反应 2 小时。通过监测分水器中分出的水量判断反应进程，当不再有水分出时，将反应液冷却至室温（r.t.），用 10% 碳酸钠溶液洗涤，调节水相 pH 至约 7。有机相经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、过滤后，浓缩至原体积的 2/3；室温搅拌下，向浓缩液中通入干燥氯化氢（HCl）气体。生成的噻唑基酮盐酸盐经抽滤分离，依次用甲苯、正己烷洗涤，空气干燥后，用乙醇（EtOH）或丙酮重结晶。将所得盐酸盐用饱和碳酸钠水溶液 / 三氯甲烷（CHCl₃，体积比 3:1）的混合液中和游离，所得悬浮液室温搅拌至固体完全溶解。分出水相，用三氯甲烷萃取；合并有机相，经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、过滤后减压浓缩，得到高纯度的目标产物噻唑基酮类化合物[1]。
图二 2,4-二甲基-5-乙酰基噻唑的合成
将硫代乙酰胺（0.11 mol）与3-溴代-2,4-戊二酮（0.10 mol）溶于20 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，所得混合液于室温下搅拌过夜。经薄层色谱（TLC）确认反应完全后，将反应液倒入100 mL 10%碳酸氢钠溶液中淬灭，用乙酸乙酯（30 mL×3）萃取产物；有机相依次用水、饱和氯化钠水溶液（饱和食盐水）洗涤，经无水硫酸钠干燥后，减压旋除溶剂。粗品以乙酸乙酯-正己烷（体积比2:8）为洗脱剂经柱色谱分离纯化，最终得到2,4-二甲基-5-乙酰基噻唑，收率80%[2]。
图三 2,4-二甲基-5-乙酰基噻唑的合成2
参考文献
[1]G. O K ,A. D B ,A. M C , et al.Versatile approaches to a library of building blocks based on 5-acylthiazole skeleton[J].Synthetic Communications,2020,50(23):3616-3628.DOI:10.1080/00397911.2020.1808224.
[2]TAKATE S J, SHINDE A D, KARALE B K, et al. Thiazolyl-pyrazole derivatives as potential antimycobacterial agents[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2019, 29(10): 1199-1202.