Tiomocznik

Tiomocznik
wzór strukturalny tiomocznika
Kopczyk drobnokrystalicznego białego proszku tiomocznika na przezroczystym szkiełku zegarkowym.
Ogólne informacje
Charakterystyka fizyczna
białe, bezwonne krystaliczne ciało stałe[2][3]
Wzór Hilla

CH4N2S

Inne wzory

(H2N)2C=S

Masa molowa

76,12 g/mol

Identyfikacja
Numer CAS

62-56-6

PubChem

2723790

Podobne związki
Podobne związki

mocznik

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Tiomocznik, tiokarbamid – organiczny związek chemiczny, amid kwasu tiokarbaminowego, siarkowy analog mocznika (zawiera atom siarki zamiast atomu tlenu).

Otrzymywanie

Otrzymywanie tiomocznika zostało po raz pierwszy opisane w 1869 roku przez irlandzkiego chemika J. Emersona Reynoldsa. Przeprowadził on izomeryzację tiocyjanianu amonu (rodanku amonu, NH4SCN) w temperaturze 150 °C (analogicznie do eksperymentu Wöhlera, w którym otrzymał on mocznik z cyjanianu amonu)[5][6][7]:

Schemat reakcji izomeryzacji tiocyjanianu amonu do tiomocznika: po lewej substraty jonowe, po prawej tiomocznik, połączone strzałkami równowagi.

W reakcji tej pierwszym etapem jest izomeryzacja tiocyjanianu do izotiocyjanianu:

[NH4]+⋯[S−C≡N]− → [NH3]⋯[HN=C=S]

przy czym zachodzi migracja protonu H+ z kationu amonowego na atom azotu anionu tiocyjanianowego. Następnie wykształca się wiązanie pomiędzy atomem azotu cząsteczki amoniaku a atomem węgla, a kolejny proton przemieszcza się pomiędzy atomami azotu[8]:

[NH3]⋯[HN=C=S] → S=C(NH2)2

W zbliżony sposób można otrzymać podstawione pochodne tiomocznika, jeżeli jak substraty zastosuje się izotiocyjaniany organiczne i aminy pierwszo- lub drugorzędowe[9]:

R1−N=C=S + R2R3NH → R1NH−C(S)−NR2R3

Tiomocznik można również otrzymać z mocznika, wymieniając atom tlenu na atom siarki za pomocą odczynnika Lawessona[10].

Metoda przemysłowa polega na reakcji siarkowodoru z cyjanamidem wapnia w obecności dwutlenku węgla[5]:

CaCN2 + 3H2S → Ca(SH)2 + (NH2)2CS
2 CaCN2 + Ca(SH)2 + 6H2O → 2(NH2)2CS + 3Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O

Wytrącony węglan wapnia odfiltrowuje się, a tiomocznik krystalizuje po schłodzeniu roztworu[5].

Właściwości

Jest białą substancją krystaliczną bez zapachu. Rozpuszcza się w rozpuszczalnikach polarnych. Występuje w dwóch formach tautomerycznych, tionowej (C=S) i tiolowej (C−SH):

Schemat równowagi tautomerycznej tiomocznika: forma tionowa i forma tiolowa połączone strzałkami równowagi.

Zastosowanie

Stosowany w przemyśle farmaceutycznym w syntezie leków (witamina B1)[11] do produkcji barwników[12], związków wielkocząsteczkowych[13]. W analizie chemicznej służy do wykrywania jonów bizmutu i telluru(IV)[14]. Jest antyhormonem tyroksyny[15][16]. Opisano aktywność przeciwgrzybiczą pochodnych tiomocznika[17][18][19][20].

Przypisy

  1. 1 2 P-66.1.6.1.3 Chalkogenowe analogi mocznika i izomocznika, [w:] Henri A. Favre, Warren H. Powell, Nomenklatura związków organicznych. Rekomendacje IUPAC i nazwy preferowane 2013, Komisja Terminologii Chemicznej Polskiego Towarzystwa Chemicznego (tłum.), wyd. 6, Narodowy Komitet Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej, [2024], s. 811 [zarchiwizowane 2025-02-17].
  2. 1 2 Thiourea [PDF], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, Merck, 30 lipca 2026, numer katalogowy: 30885 [dostęp 2026-08-10].
  3. 1 2 3 4 5 6 Thiourea, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 11700 [dostęp 2026-08-10] (niem. • ang.).
  4. CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M. Haynes (red.), wyd. 97, Boca Raton: CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4987-5429-3, OCLC 961861918 (ang.).
    1. 1 2 3 Physical Constants of Organic Compounds, s. 3-512.
    2. ↑ Dissociation Constants of Organic Acids and Bases, s. 5-96.
  5. 1 2 3 Bernd Mertschenk, Alfons Knott, Wolfgang Bauer, Thiourea and Thiourea Derivatives, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2013, DOI: 10.1002/14356007.a26_803.pub3 (ang.).
  6. ↑ J. Emerson Reynolds, On the isolation of the missing sulphur urea, „Journal of the Chemical Society”, 22, 1869, s. 1–15, DOI: 10.1039/JS8692200001 (ang.).
  7. ↑ J.E. Reynolds, Ueber die dem Harnstoff entsprechende Schwefelverbindung, „Liebigs Annalen”, 150 (2), 1869, s. 224–241, DOI: 10.1002/jlac.18691500211 (niem.).
  8. ↑ Chao-Zhi Zhang, Meng-Xiao Niu, Study on mechanism of isomerization between ammonium thiocyanate and thiourea, „Journal of Molecular Structure”, 1125, 2016, s. 643–648, DOI: 10.1016/j.molstruc.2016.07.066 (ang.).
  9. ↑ Franz Steppeler, Dominika Iwan, Elżbieta Wojaczyńska, Jacek Wojaczyński, Chiral Thioureas – Preparation and Significance in Asymmetric Synthesis and Medicinal Chemistry, „Molecules”, 25 (2), 2020, art. nr 401, DOI: 10.3390/molecules25020401, PMID: 31963671, PMCID: PMC7024223 (ang.).
  10. ↑ Chuanbo Dai, Hongyu Zhang, Ruiduan Li, Haifeng Zou, Synthesis and characterization of thiourea, „Polish Journal of Chemical Technology”, 21 (3), 2019, s. 35–39, DOI: 10.2478/pjct-2019-0027 (ang.).
  11. ↑ M. Verrett, Leopold Cerecedo, Notes – An Improved Micro Synthesis of Thiamine-S 35, „Journal of Organic Chemistry”, 22 (12), 1957, s. 1695–1696, DOI: 10.1021/jo01363a605 (ang.).
  12. ↑ S.A. Abdel-Hafiz, Ammonium persulphate/thiourea redox system: Improved dyeability of viscose fabric with direct dye, „Pigment & Resin Technology”, 24 (4), 1995, s. 4–8, DOI: 10.1108/eb043145 (ang.).
  13. ↑ Anirban Karmakar, Susanta Hazra, Armando J.L. Pombeiro, Urea and thiourea based coordination polymers and metal-organic frameworks: Synthesis, structure and applications, „Coordination Chemistry Reviews”, 453, 2022, art. nr 214314, DOI: 10.1016/j.ccr.2021.214314 (ang.).
  14. ↑ Orland W. Kolling, A Review of Organosulfur Derivatives of Hydrogen Sulfide as Reagents for Inorganic Quantitative Analysis, „Transactions of the Kansas Academy of Science”, 64 (4), 1961, s. 335–343, DOI: 10.2307/3626760, JSTOR: 3626760 (ang.).
  15. ↑ Rosalind Pitt-Rivers, Mode of Action of Antithuroid Compounds, „Physiological Reviews”, 30 (2), 1950, s. 194–205, DOI: 10.1152/physrev.1950.30.2.194 (ang.).
  16. ↑ Debasish Manna, Gouriprasanna Roy, Govindasamy Mugesh, Antithyroid Drugs and Their Analogues: Synthesis, Structure, and Mechanism of Action, „Accounts of Chemical Research”, 46 (11), 2013, s. 2706–2715, DOI: 10.1021/ar4001229 (ang.).
  17. ↑ Jerzy Zakrzewski, Maria Krawczyk, Reactions of nitroxides with sulfur-containing compounds, part IV: Synthesis of novel nitroxide (thio)ureas, „Heteroatom Chemistry”, 17 (5), 2006, s. 393–401, DOI: 10.1002/hc.20228 (ang.).
  18. ↑ Jerzy Zakrzewski, Wykorzystanie fosgenu i tiofosgenu do modyfikacji grup funkcyjnych w rodnikach nitroksylowych, „Przemysł Chemiczny”, 86 (6), 2007, s. 524–526.
  19. ↑ Jerzy Zakrzewski, Maria Krawczyk, Synthesis and Pesticidal Properties of Thio and Seleno Analogs of Some Common Urea Herbicides, „Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements”, 184 (7), 2009, s. 1880–1903, DOI: 10.1080/10426500802391692 (ang.).
  20. ↑ Jerzy Zakrzewski, Aktywność przeciwgrzybicza pochodnych 2,2,6,6-tetrametylopiperydyny (rodników nitroksylowych) zawierających atom siarki lub selenu w cząsteczce, „Przemysł Chemiczny”, 95 (12), 2016, s. 22–26, DOI: 10.15199/62.2016.12.3.
This article is issued from Wikipedia. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.