Тиомочевина

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Тиомочевина
Thiourea.png
Тиомочевина
Общие
Хим. формула

CH4N2S

Физические свойства
Молярная масса

76,12 г/моль

Термические свойства
Т. плав.

182 °C

Классификация
Рег. номер CAS

62-56-6

PubChem
Рег. номер EINECS

200-543-5

SMILES
InChI
RTECS

YU2800000

ChEBI

36946 и 46065

Номер ООН

2811

ChemSpider
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Тиомочевина — CS(NH2)2 — диамид тиоугольной кислоты, тиокарбамид, белые кристаллы горького вкуса, tпл 180—182 °C (при быстром нагревании; при медленном — разлагается); умеренно растворима в воде, метаноле, пиридине, хорошо — в 50 %-ном водном пиридине.

Тиомочевину применяют в органическом синтезе, для получения лекарственных препаратов (напр., сульфидина).

Синтез[править | править код]

Тиомочевина может быть получена изомеризацией роданида аммония, этот синтез аналогичен классическому синтезу мочевины из цианата аммония (кислородного аналога роданида) по Вёлеру:

Gleichgewicht Ammoniumthiocyanat Thioharnstoff.svg

Вместе с тем, в отличие от мочевины, тиомочевина при нагревании находится в равновесии с роданидом аммония: равновесная смесь при температуре 140 °C содержит 28,1 % тиомочевины, при 156 °C — 26,7 %, при 180 °C — 21,8 %[1].

Подобно синтезу мочевины из аммиака и диоксида углерода, тиомочевина также быть синтезирована при взаимодействии аммиака и сероуглерода:

Тиомочевину также получают взаимодействием H2S или сульфидов аммония либо щелочных металлов с цианамидом кальция CaCN2 в водных растворах:

Реакционная способность[править | править код]

Структура молекулы тиомочевины может быть представлена мезомерными канонической тиоамидной формой и тиоимидными формами, несущими отрицательный заряд на атоме серы и положительный на атомах азота амидинового фрагмента:

Thiourea.Mesomerism.svg

В результате атом серы является сильным нуклеофильным центром и тиомочевина протонируется по атому серы с образованием солей с сильными кислотами. Атаки мягких электрофилов также направляются на атом серы: тиомочевина алкилируется алкилгалогенидами и алкилсульфатами с образованием изотиурониевых солей:

Thiourea.Alkylation.svg

Аналогично протекает реакция тиомочевины с арилдиазониевыми солями.

S-алкилирование тиомочевины также является первой стадией её взаимодействия с эпоксидами, ведущего к образованию тииранов (эписульфидов)[2]:

Episulfide pic2.png

Ацилирование тиомочевины галогенангидридами и ангидридами карбоновых кислот, в зависимости от условий реакции, может протекать как по сере (в мягких условиях), так и по азоту (в жестких условиях).

Альдегиды и кетоны с присоединяются к тиомочевине, образуя гидроксиалкилтиомочевины, которые при отщеплении воды превращаются в N-тиокарбамоилимины:

H2NC(S)NH2 + R2CO H2NC(S)NHC(OH)R2
H2NC(S)NHC(OH)R2 H2NC(S)N=CR2

Тиомочевина реагирует с бифункциональными электрофилами, образуя гетероциклические соединения. Так, например, с α-галогенкетонами тиомочевина (и её N-замещенные производные)образует 2-аминотиазолы:

HantschThiazoleSynthesis.png

при взаимодействии с 1,3-дикарбонильными соединениями - 2-меркаптопиримидины:

Pyrimidine.png

Применение[править | править код]

Алкилирование тиомочевины используется алкилирование с образованием алкилтиурониевых солей и их последующим щелочным гидролизом: используется как препаративный метод синтеза алифатических тиолов:

Thiourea.Alkylation.Thiole.Synth.svg

Преимуществом этого метода являются легкая очистка перекристаллизацией тиурониевых солей и достаточно высокие общие выходы тиолов.

Тиомочевина также широко используется в синтезе гетероциклических соединений, а также в качестве ингибитора кислотной коррозии сталей.

Примечания[править | править код]

  1. Тиомочевина // Большая Химическая Энциклопедия
  2. Zeynizadeh, Behzad; Samal Yeghaneh (2008). «Solvent-Free Conversion of Epoxides to Thiiranes by Thiourea/NH4Cl System». Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements 183 (9): 2280-2286. DOI:10.1080/10426500801960703.

Литература[править | править код]

  • О. Я. Нейланд. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — ISBN 5-06-001471-1.