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Tioureas

Estructura química general de las tioureas

En química orgánica , las tioureas son miembros de una familia de compuestos organosulfurados con la fórmula S=C(NR 2 ) 2 y estructura R 2 N−C(=S)−NR 2 . El miembro original de esta clase de compuestos es la tiourea ( S=C(NH 2 ) 2 ). Las tioureas sustituidas se encuentran en varios productos químicos comerciales.

Estructura y unión

Las tioureas tienen una geometría molecular trigonal plana del núcleo N 2 C=S . La distancia de enlace C=S es cercana a 1,71  Å , que es 0,1 Å más larga que en las cetonas normales ( R 2 C=O ). Las distancias de enlace C–N son cortas. [1] Las tioureas se presentan en dos formas tautoméricas . Para la tiourea original, la forma tiona predomina en soluciones acuosas. [2] La forma tiol, conocida como isotiourea, se puede encontrar en compuestos sustituidos como las sales de isotiouronio .

Por otra parte, algunos compuestos se describen como isotioureas y en realidad son tioureas, siendo un ejemplo el mercaptobenzimidazol . [3]

Síntesis

Las tioureas N , N′ -no sustituidas se pueden preparar tratando la cianamida correspondiente con sulfuro de hidrógeno o fuentes de sulfuro similares. [4] Las sales de amonio orgánicas reaccionan con tiocianato de potasio como fuente del tiocarbonilo ( C=S ). [5]

Alternativamente, las tioureas N , N′ -disustituidas se pueden preparar acoplando dos aminas con tiofosgeno : [6]

HNR2 +S=CCl2 → 2S=C( NR2 ) 2 + 2HCl

Las aminas también se condensan con tiocianatos orgánicos para dar tioureas: [7]

HNR 2 + S=C=NR' → S=C(NR 2 )(NHR')

Las tioureas cíclicas se preparan mediante la transamidación de tiourea con diaminas. La tiourea de etileno se sintetiza mediante el tratamiento de etilendiamina con disulfuro de carbono . [8] En algunos casos, las tioureas se pueden preparar mediante la tiación de ureas utilizando pentasulfuro de fósforo .

La tiourea de etileno es un acelerante de la vulcanización de cauchos de neopreno y policloropreno .

Aplicaciones

Los agroquímicos que presentan el grupo funcional tiourea incluyen metimazol , carbimazol (convertido in vivo en metimazol) y propiltiouracilo .

Catálisis

Algunas tioureas son aceleradores de vulcanización . Las tioureas también se utilizan en un tema de investigación llamado organocatálisis de tiourea . [9]

Referencias

  1. ^ D. Mullen; E. Hellner (1978). "Un refinamiento simple de las distribuciones de densidad de electrones de enlace. IX. Distribución de densidad de electrones de enlace en tiourea, C=S(NH2)2, a 123 K". Acta Crystallogr . B34 (9): 2789–2794. doi : 10.1107/S0567740878009243 .
  2. ^ Allegretti, PE; Castro, EA; Furlong, JJP (marzo de 2000). "Equilibrio tautomérico de amidas y compuestos relacionados: evidencias teóricas y espectrales". Journal of Molecular Structure: THEOCHEM . 499 (1–3): 121–126. doi :10.1016/S0166-1280(99)00294-8.
  3. ^ Form, GR; Raper, ES; Downie, TC (1976). "La estructura cristalina y molecular del 2-mercaptobenzimidazol". Acta Crystallographica Sección B: Cristalografía estructural y química cristalina . 32 (2): 345–348. doi :10.1107/S0567740876003026.
  4. ^ Koketsu, Mamoru; Kobayashi, Chikashi; Ishihara, Hideharu (2003). "Síntesis de N -aril -S -alquiltiocarbamatos". Química de heteroátomos . 14 (4): 374–378. doi :10.1002/hc.10163.
  5. ^ Herr, RJ; Kuhler, L.; Meckler, H.; Opalka, CJ (2000). "Un método conveniente para la preparación de tioureas primarias y simétricas N , N ′-disustituidas". Síntesis . 2000 (11): 1569–1574. doi :10.1055/s-2000-7607.
  6. ^ Yi-Bo Huang; Wen-Bin Yi; Chun Cai (2012). "Organocatalizador fluorado basado en tiourea". Temas de química actual . 308 : 191–212. doi :10.1007/128_2011_248. ISBN . 978-3-642-25233-4. Número de identificación personal  21972024.
  7. ^ Miyabe, H.; Takemoto, Y. (2008). "Descubrimiento y aplicación de la reacción asimétrica mediante tioureas multifuncionales". Bull Chem Soc Jpn . 81 (7): 785. doi : 10.1246/bcsj.81.785 .
  8. ^ CFH Allen; CO Edens; James VanAllan. "Etileno tiourea". Org. Síntesis . 26 : 34. doi :10.15227/orgsyn.026.0034.
  9. ^ R. Schreiner, Peter (2003). "Organocatálisis sin metales mediante interacciones explícitas de enlaces de hidrógeno". Chem. Soc. Rev. 32 ( 5): 289–296. doi :10.1039/b107298f. PMID  14518182.

Lectura adicional

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