硫脲

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硫脲
IUPAC名
Thiourea
识别
CAS号 62-56-6
PubChem 2723790
SMILES
性质
化学式 CH4N2S
摩尔质量 76.1219 g·mol⁻¹
密度 1.405 g/ml
熔点 176-178°C
溶解性 95, 10 °C
137, 20 °C
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

硫脲尿素中的替代后形成的化合物,属于硫代酰胺(RC(S)NR2,R为烃基)。由于电负性差异,尽管结构类似,硫脲和尿素的性质很不相同。硫脲在有机合成中有广泛应用。

除此之外,硫脲还指一类具有通式(R1R2N)(R3R4N)C=S的有机化合物,即是简单硫脲烃基取代后的衍生物

结构[编辑]

硫脲是平面分子。在各种硫脲衍生物中 C=S 键长并没有很大差别,均在1.60±0.1Å范围内。C-N键在某种程度上有双键性质,因此硫脲和尿素类似,不易发生反应。

硫脲具有互变异构。在水溶液中,以下平衡偏向左边:

ThioureaTautomers.png

合成[编辑]

世界上每年硫脲的产量大约有10000吨,其中大约40%是在中国,40%在德国日本占20%。硫脲可由硫氰酸铵制取,但主要还是由二氧化碳存在下氨氰化钙硫化氢反应得到。

比较重要的N,N-取代的硫脲可以通过乙醚作溶剂,由相应的氨腈与LiAlHSH在盐酸存在下合成。而LiAlHSH可由氢化铝锂反应得到。

SubstitutedThioureaSynthesis.png

应用[编辑]

硫脲可以还原过氧化物为相应的二醇。例如在下面的反应中,环戊二烯首先与单线态氧环加成为一个不稳定的环过氧化物中间体,然后用硫脲还原,便得到相应的二醇。

ThioureaReductionToDiol.png

因此硫脲也被用于烯烃臭氧化,即还原中间体臭氧化物为相应羰基化合物甲硫醚也可以进行类似反应,但由于它的易挥发性和难闻的气味使得其应用受限。而硫脲难挥发,且没有气味,因此应用较多。

Ozonolysis&ThioureaReduction.png

硫脲还被用于将卤代烃转化为硫醇,中间产物是异硫脲盐。反应机理是:

这个反应显示出含中心的强亲核性,及异硫脲盐的易水解性。碱金属硫化物也可进行该反应,但会产生二烷基硫醚。硫脲的使用避免了副产物的生成。

SynthesisOfThiolUsingThiourea.png

硫脲也可用于嘧啶环系的构建,具体过程是:硫脲中的氨基β-二羰基化合物中的羰基烯醇缩合,然后脱硫

PyrimidineSynthesisUsingThiourea.png

同样地,氨基噻唑也可以由硫脲和α-卤代酮反应制得。

AminothiazoleSynthesisUsingThiourea.png

硫酸镉和硫脲反应可以制得半导体硫化镉纳米粒子。具体过程是:含有1g硫酸镉(1.3mmol),0.5g硫脲(6.6mmol)和0.1g二氧化硅浊液超声波存在下通风室温反应3小时。反应物颜色变黄则表明了产物硫化镉的生成。

硫脲被用于阻燃树脂橡胶硫化促进剂、晒图纸(感光复印纸)及几乎所有复印纸的生产。硫脲法提避免了用传统氰化法产生的氰化物的污染和气味。

危险[编辑]

有报道显示[來源請求],接触硫脲可能造成甲状腺肿大肝肿瘤(慢性)或骨髓细胞减少

参考资料[编辑]

  1. C. Kaneko, A. Sugimoro, and S. Tanaka. A facile one-step synthesis of cis-2-cyclopentene and cis-2-cyclohexene-1,4-diols from the corresponding cyclodienes. “Synthesis”. 876, (1974).
  2. Gupta, D., Soman, G., and Dev, S.. Thiourea, a convenient reagent for the reductive cleavage of olefin ozonolysis products. “Tetrahedron”. 38, 3013 (1982)
  3. Speziale, A. J. (1963). "Ethanedithiol". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 401.
  4. Foster, H. M., and Snyder, H. R. (1963). "4-Methyl-6-hydroxypyrimidine". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 638.
  5. Dodson, R. M., and King, L. C.. The reaction of ketones with halogens and thiourea. “J. Am. Chem. Soc.”, 67, 2242 (1945).
  6. The Chemistry of double-bonded functional groups edited by S. Patai. pp 1355-1496. John Wiley & Sons. New York, NY, 1977. ISBN 0-471-92493-8.

外部链接[编辑]