硫脲
硫脲 | |
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IUPAC名 Thiourea | |
識別 | |
CAS號 | 62-56-6 ![]() |
PubChem | 2723790 |
ChemSpider | 2005981 |
SMILES |
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InChI |
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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(水) | 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。 |
硫脲是尿素中的氧被硫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,即是簡單硫脲氫被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和硫化氫反應得到。
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可由硫和氫化鋁鋰反應得到。
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的臭氧化,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:
這個反應顯示出含硫中心的強親核性,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:硫脲中的氨基與β-二羰基化合物中的羰基及烯醇縮合,然後脫硫。
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二氧化硅的濁液在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。硫脲法提金、銀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
- 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).
- Gupta, D., Soman, G., and Dev, S.. Thiourea, a convenient reagent for the reductive cleavage of olefin ozonolysis products. 「Tetrahedron」. 38, 3013 (1982)
- Speziale, A. J. (1963). "Ethanedithiol (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 401.
- Foster, H. M., and Snyder, H. R. (1963). "4-Methyl-6-hydroxypyrimidine (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 638.
- Dodson, R. M., and King, L. C.. The reaction of ketones with halogens and thiourea. 「J. Am. Chem. Soc.」, 67, 2242 (1945).
- 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
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