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硫脲

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硫脲
IUPAC名
Thiourea
識別
CAS號 62-56-6  checkY
PubChem 2723790
ChemSpider 2005981
SMILES
 
  • C(=S)(N)N
InChI
 
  • 1/CH4N2S/c2-1(3)4/h(H4,2,3,4)
InChIKey UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYAJ
Beilstein 605327
Gmelin 1604
UN編號 2811
ChEBI 36946
RTECS YU2800000
KEGG C14415
性質
化學式 CH4N2S
摩爾質量 76.1219 g·mol⁻¹
密度 1.405 g/ml
熔點 176-178°C
溶解性 95, 10 °C
137, 20 °C
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

硫脲尿素中的替代後形成的化合物,屬於硫代酰胺(RC(S)NR2,R為烴基)。由於電負性差異,儘管結構類似,硫脲和尿素的性質很不相同。硫脲在有機合成中有廣泛應用。

除此之外,硫脲還指一類具有通式(R1R2N)(R3R4N)C=S的有機化合物,即是簡單硫脲烴基取代後的衍生物

結構

硫脲是平面分子。在各種硫脲衍生物中 C=S 鍵長並沒有很大差別,均在1.60±0.1Å範圍內。C-N鍵在某種程度上有雙鍵性質,因此硫脲和尿素類似,不易發生反應。

硫脲具有互變異構。在水溶液中,以下平衡偏向左邊:

合成

世界上每年硫脲的產量大約有10000噸,其中大約40%是在中國,40%在德國,20%在日本。硫脲可由硫氰酸銨製取,但主要還是由二氧化碳存在下氨氰化鈣硫化氫反應得到。

比較重要的N,N-取代的硫脲可以通過乙醚作溶劑,由相應的氨腈與LiAlHSH在鹽酸存在下合成。而LiAlHSH可由氫化鋁鋰反應得到。

應用

硫脲可以還原過氧化物為相應的二醇。例如在下面的反應中,環戊二烯首先與單線態氧環加成為一個不穩定的環過氧化物中間體,然後用硫脲還原,便得到相應的二醇。

因此硫脲也被用於烯烴臭氧化,即還原中間體臭氧化物為相應羰基化合物甲硫醚也可以進行類似反應,但由於它的易揮發性和難聞的氣味使得其應用受限。而硫脲難揮發,且沒有氣味,因此應用較多。

硫脲還被用於將鹵代烴轉化為硫醇,中間產物是異硫脲鹽。反應機理是:

這個反應顯示出含中心的強親核性,及異硫脲鹽的易水解性。鹼金屬硫化物也可進行該反應,但會產生二烷基硫醚。硫脲的使用避免了副產物的生成。

硫脲也可用於嘧啶環系的構建,具體過程是:硫脲中的氨基β-二羰基化合物中的羰基烯醇縮合,然後脫硫

同樣地,氨基噻唑也可以由硫脲和α-鹵代酮反應製得。

硫酸鎘和硫脲反應可以製得半導體硫化鎘納米粒子。具體過程是:含有1g硫酸鎘(1.3mmol),0.5g硫脲(6.6mmol)和0.1g二氧化矽濁液超聲波存在下通風室溫反應3小時。反應物顏色變黃則表明了產物硫化鎘的生成。

硫脲被用於阻燃樹脂橡膠硫化促進劑、曬圖紙(感光複印紙)及幾乎所有複印紙的生產。硫脲法提避免了用傳統氰化法產生的氰化物的污染和氣味。

危險

有報道顯示[來源請求],接觸硫脲可能造成甲狀腺腫大肝腫瘤(慢性)或骨髓細胞減少

參考資料

  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頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 401.
  4. Foster, H. M., and Snyder, H. R. (1963). "4-Methyl-6-hydroxypyrimidine頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)". 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.

外部連結