Thioharnstoff - Thiourea
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| Namen | |||
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Bevorzugter IUPAC-Name
Thioharnstoff |
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| Andere Namen
Thiocarbamid
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| Bezeichner | |||
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3D-Modell ( JSmol )
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| 605327 | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA-Infokarte |
100.000.494 
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| 1604 | |||
| KEGG | |||
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PubChem- CID
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| RTECS-Nummer | |||
| UNII | |||
| UN-Nummer | 2811 | ||
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CompTox-Dashboard ( EPA )
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| Eigenschaften | |||
| CH 4 N 2 S | |||
| Molmasse | 76,12 g/mol | ||
| Das Auftreten | weißer Feststoff | ||
| Dichte | 1,405 g/ml | ||
| Schmelzpunkt | 182 °C (360 °F; 455 K) | ||
| 142 g/l (25 °C) | |||
| −4,24 × 10 −5 cm 3 /mol | |||
| Gefahren | |||
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EU-Klassifizierung (DSD) (veraltet)
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Kark. Katze. 3 Repr. Katze. 3 Gesundheitsschädlich ( Xn ) Umweltgefährlich ( N ) |
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| R-Sätze (veraltet) | R22 , R40 , R51/53 , R63 | ||
| S-Sätze (veraltet) | (S2) , S36/37 , S61 | ||
| NFPA 704 (Feuerdiamant) | |||
| Verwandte Verbindungen | |||
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Verwandte Verbindungen
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Harnstoff | ||
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Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 überprüfen ( was ist ?)
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| Infobox-Referenzen | |||
Thioharnstoff ( / ˌ & thgr; aɪ oʊ j ʊər í ə / ) ist eine Organoschwefelverbindung mit der Formel S C ( N H 2 ) 2 . Es ist dem Harnstoff strukturell ähnlich , außer dass das Sauerstoffatom durch ein Schwefelatom ersetzt ist, aber die Eigenschaften von Harnstoff und Thioharnstoff unterscheiden sich erheblich. Thioharnstoff ist ein Reagens in der organischen Synthese . "Thioharnstoffe" bezieht sich auf eine breite Klasse von Verbindungen mit der allgemeinen Struktur (R 1 R 2 N)(R 3 R 4 N)C=S. Thioharnstoffe sind mit Thioamiden verwandt , z. B. RC(S)NR 2 , wobei R Methyl , Ethyl usw. ist.
Struktur und Bindung
Thioharnstoff ist ein planares Molekül. Der C=S-Bindungsabstand beträgt 1.71 Å. Die CN-Abstände durchschnittlich 1.33 Å. Die Schwächung der CS-Bindung durch CN-Pi-Bindung wird durch die kurze C=S-Bindung in Thiobenzophenon von 1.63 angezeigt .
Thioharnstoff kommt in zwei tautomeren Formen vor, von denen die Thionform in wässrigen Lösungen vorherrscht. Die Gleichgewichtskonstante wurde berechnet als K eq ist1,04 × 10 -3 . Die Thiolform, die auch als Isothioharnstoff bekannt ist, kann in substituierten Verbindungen wie Isothiouroniumsalzen angetroffen werden.
Produktion
Die weltweite Jahresproduktion von Thioharnstoff beträgt rund 10.000 Tonnen. Etwa 40 % werden in Deutschland produziert, weitere 40 % in China und 20 % in Japan. Thioharnstoff kann aus Ammoniumthiocyanat hergestellt werden , wird jedoch häufiger durch die Reaktion von Schwefelwasserstoff mit Calciumcyanamid in Gegenwart von Kohlendioxid hergestellt .
Anwendungen
Thiox-Vorstufe
Thioharnstoff an sich hat wenige Anwendungen. Es wird hauptsächlich als Vorläufer von Thioharnstoffdioxid verbraucht , das ein übliches Reduktionsmittel in der Textilverarbeitung ist.
Dünger
Kürzlich wurde Thioharnstoff auf seine vielfältigen wünschenswerten Eigenschaften als Düngemittel untersucht, insbesondere unter Umweltstressbedingungen. Es kann in verschiedenen Kapazitäten angewendet werden, z. B. als Saatgutvorbehandlung (zum Grundieren), als Blattspritzung oder als Mediumergänzung.
Andere Verwendungen
Andere industrielle Anwendungen von Thioharnstoff umfassen die Herstellung von flammhemmenden Harzen und Vulkanisationsbeschleunigern .
Thioharnstoff wird als Hilfsstoff in Diazopapier, lichtempfindlichem Kopierpapier und fast allen anderen Kopierpapieren verwendet.
Es wird auch verwendet, um fotografische Silbergelatineabzüge zu tonen.
Thioharnstoff wird in den Glanz- und Halbglanz-Galvanisierungsprozessen von Clifton-Phillips und Beaver verwendet. Es wird auch in einer Lösung mit Zinn(II)-chlorid als stromlose Verzinnungslösung für Kupfer- Leiterplatten verwendet .
Reaktionen
Das Material hat die ungewöhnliche Eigenschaft, sich beim Erhitzen über in Ammoniumthiocyanat umzuwandeln130 °C . Beim Abkühlen wandelt sich das Ammoniumsalz wieder in Thioharnstoff um.
Reduktionsmittel
Thioharnstoff reduziert Peroxide zu den entsprechenden Diolen . Das Zwischenprodukt der Reaktion ist ein instabiles Endoperoxid .
Thioharnstoff wird auch bei der reduktiven Aufarbeitung der Ozonolyse zu Carbonylverbindungen verwendet. Dimethylsulfid ist ebenfalls ein wirksames Reagens für diese Reaktion, aber es ist sehr flüchtig (Siedepunkt 37 °C ) und hat einen unangenehmen Geruch, während Thioharnstoff geruchlos und praktischerweise nicht flüchtig ist (was seine Polarität widerspiegelt).
Sulfidquelle
Thioharnstoff wird als Sulfidquelle verwendet, beispielsweise zur Umwandlung von Alkylhalogeniden in Thiole. Die Reaktion profitiert von der hohen Nukleophilie des Schwefelzentrums und der leichten Hydrolyse des intermediären Isothiouroniumsalzes :
- CS(NH 2 ) 2 + RX → RSC(NH
2)+
2x−
-
RSC(NH
2)+
2x−
+ 2 NaOH → RSNa + OC(NH 2 ) 2 + NaX + H 2 O - RSNa + HCl → RSH + NaCl
In diesem Beispiel wird Ethan-1,2-dithiol aus 1,2-Dibromethan hergestellt :
- C 2 H 4 Br 2 + 2 SC(NH 2 ) 2 → [C 2 H 4 (SC(NH 2 ) 2 ) 2 ]Br 2
- [C 2 H 4 (SC(NH 2 ) 2 ) 2 ]Br 2 + 2 KOH → C 2 H 4 (SH) 2 + 2 OC(NH 2 ) 2 + 2 KBr
Wie andere Thioamide kann Thioharnstoff bei Reaktion mit Metallionen als Sulfidquelle dienen. Quecksilbersulfid bildet sich beispielsweise, wenn Quecksilbersalze in wässriger Lösung mit Thioharnstoff behandelt werden:
- Hg 2+ + SC(NH 2 ) 2 + H 2 O → HgS + OC(NH 2 ) 2 + 2 H +
Diese Sulfidierungsreaktionen, die auf die Synthese vieler Metallsulfide angewendet wurden, erfordern Wasser und typischerweise etwas Erhitzen.
Vorläufer von Heterocyclen
Thioharnstoffe sind Bausteine für Pyrimidinderivate . So kondensieren Thioharnstoffe mit β-Dicarbonylverbindungen. Die Aminogruppe am Thioharnstoff kondensiert zunächst mit einem Carbonyl, gefolgt von Cyclisierung und Tautomerisierung. Die Entschwefelung liefert das Pyrimidin.
Durch die Reaktion von α-halogen Aminothiazole kann in ähnlicher Weise synthetisiert werden , Ketone und Thioharnstoff.
Die Arzneimittel Thiobarbitursäure und Sulfathiazol werden unter Verwendung von Thioharnstoff hergestellt. 4-Amino-3-hydrazino-5-mercapto-1,2,4-triazol wird durch die Reaktion von Thioharnstoff und Hydrazin hergestellt .
Silberpolieren
Laut dem Etikett auf den Verbraucherprodukten TarnX und Silver Dip enthalten die flüssigen Silberreinigungsprodukte Thioharnstoff zusammen mit einem Warnhinweis, dass Thioharnstoff eine Chemikalie auf der kalifornischen Liste der Karzinogene ist. Durch die selektive Oxidation von Thioharnstoff unter Umgehung der Schritte der Cyanidverwendung und des Schmelzens kann ein Auslaugungsmittel für die Auslaugung von Gold und Silber erzeugt werden.
Kurnakov-Reaktion
Thioharnstoff ist ein wesentliches Reagens im Kurnakov-Test zur Unterscheidung von cis- und trans- Isomeren bestimmter quadratisch-planarer Platinkomplexe . Die Reaktion wurde 1893 vom russischen Chemiker Nikolai Kurnakov entdeckt und wird immer noch als Test für Verbindungen dieses Typs durchgeführt.
Sicherheit
Die LD 50 für Thioharnstoff ist125 mg/kg für Ratten (oral).
Bei chronischer Exposition wurde über eine goitrogene Wirkung (Vergrößerung der Schilddrüse) berichtet, die die Fähigkeit von Thioharnstoff widerspiegelt, die Jodidaufnahme zu beeinträchtigen.
Siehe auch
Verweise
Weiterlesen
- Patai, S., Hrsg. (1977). Die Chemie doppelgebundener funktioneller Gruppen . New York, NY: John Wiley & Söhne. S. 1355 –1496. ISBN 0-471-92493-8.