La tiourea ( / ˌ θ aɪ . oʊ j ʊəˈr iː . ə , - ˈ jʊər i -/ ) [2] [3] [4] es un compuesto organosulfurado con la fórmula SC(NH 2 ) 2 y la estructura H 2 N−C(=S)−NH 2 . Es estructuralmente similar a la urea ( H 2 N−C(=O)−NH 2 ), excepto que el átomo de oxígeno es reemplazado por un átomo de azufre (como lo implica el prefijo tio- ); sin embargo, las propiedades de la urea y la tiourea difieren significativamente. La tiourea es un reactivo en síntesis orgánica . Las tioureas son una amplia clase de compuestos con la estructura general R 2 N−C(=S)−NR 2 .
La tiourea es una molécula plana. La distancia de enlace C=S es de 1,71 Å. Las distancias CN promedian 1,33 Å. [5] El debilitamiento del enlace CS por el enlace pi CN está indicado por el enlace C=S corto en la tiobenzofenona , que es de 1,63 Å.
La tiourea se presenta en dos formas tautoméricas , de las cuales la forma tiona predomina en soluciones acuosas. La constante de equilibrio se ha calculado como K eq es1,04 × 10 −3 . [6] La forma tiol , que también se conoce como isotiourea, se puede encontrar en compuestos sustituidos como las sales de isotiouronio .
La producción anual mundial de tiourea es de alrededor de 10.000 toneladas. Alrededor del 40% se produce en Alemania, otro 40% en China y el 20% en Japón. La tiourea se puede producir a partir de tiocianato de amonio , pero lo más común es que se fabrique mediante la reacción de sulfuro de hidrógeno con cianamida de calcio en presencia de dióxido de carbono . [7]
La tiourea en sí tiene pocas aplicaciones. Se consume principalmente como precursor del dióxido de tiourea , que es un agente reductor común en el procesamiento textil. [7]
Recientemente se ha investigado la tiourea por sus múltiples propiedades deseables como fertilizante , especialmente en condiciones de estrés ambiental. [8] Se puede aplicar en diversas capacidades, como pretratamiento de semillas (para cebar), pulverización foliar o suplementación del medio.
Otros usos industriales de la tiourea incluyen la producción de resinas retardantes de llama y aceleradores de vulcanización . La tiourea es un componente básico de los derivados de pirimidina . Por lo tanto, las tioureas se condensan con compuestos de β-dicarbonilo. [9] El grupo amino de la tiourea se condensa inicialmente con un carbonilo, seguido de ciclización y tautomerización. La desulfuración libera la pirimidina. Los productos farmacéuticos ácido tiobarbitúrico y sulfatiazol se preparan utilizando tiourea. [7] El 4-amino-3-hidrazino-5-mercapto-1,2,4-triazol se prepara mediante la reacción de tiourea e hidrazina .
La tiourea se utiliza como agente auxiliar en papel diazo, papel para fotocopias sensible a la luz y casi todos los demás tipos de papel para copia.
También se utiliza para tonificar impresiones fotográficas en gelatina de plata (ver Tonalización sepia ).
La tiourea se utiliza en los procesos de galvanoplastia brillante y semibrillante de Clifton-Phillips y Beaver. [10] También se utiliza en una solución con cloruro de estaño (II) como solución de estañado químico para placas de circuito impreso de cobre .
Las tioureas se utilizan (generalmente como catalizadores donantes de enlaces de hidrógeno ) en un tema de investigación llamado organocatálisis de tiourea . [11] A menudo se descubre que las tioureas son donantes de enlaces de hidrógeno más fuertes ( es decir, más ácidas) que las ureas . [12] [13]
El material tiene la propiedad inusual de transformarse en tiocianato de amonio al calentarse por encima130 °C . Al enfriarse, la sal de amonio se convierte nuevamente en tiourea. [ cita requerida ]
La tiourea reduce los peróxidos a los dioles correspondientes . [14] El intermedio de la reacción es un endoperóxido inestable .
La tiourea también se utiliza en el tratamiento reductor de la ozonólisis para dar compuestos carbonílicos . [15] El sulfuro de dimetilo también es un reactivo eficaz para esta reacción, pero es muy volátil (punto de ebullición 37 °C ) y tiene un olor desagradable, mientras que la tiourea es inodora y convenientemente no volátil (lo que refleja su polaridad).
La tiourea se emplea como fuente de sulfuro, por ejemplo para convertir haluros de alquilo en tioles. La reacción aprovecha la alta nucleofilia del centro de azufre y la fácil hidrólisis de la sal intermedia de isotiouronio :
En este ejemplo, el etano-1,2-ditiol se prepara a partir de 1,2-dibromoetano : [16]
Al igual que otras tioamidas , la tiourea puede servir como fuente de sulfuro al reaccionar con iones metálicos. Por ejemplo, el sulfuro de mercurio se forma cuando las sales de mercurio en solución acuosa se tratan con tiourea:
Estas reacciones de sulfuración, que se han aplicado a la síntesis de muchos sulfuros metálicos, requieren agua y, normalmente, algo de calentamiento. [17] [18]
Las tioureas son los componentes básicos de los derivados de pirimidina . Por lo tanto, las tioureas se condensan con compuestos de β-dicarbonilo. [19] El grupo amino de la tiourea se condensa inicialmente con un carbonilo, seguido de ciclización y tautomerización. La desulfuración libera la pirimidina.
De manera similar, los aminotiazoles pueden sintetizarse mediante la reacción de α-halo cetonas y tiourea. [20]
Los productos farmacéuticos ácido tiobarbitúrico y sulfatiazol se preparan utilizando tiourea. [7] El 4-amino-3-hidrazino-5-mercapto-1,2,4-triazol se prepara mediante la reacción de tiourea e hidrazina .
Según la etiqueta de los productos de consumo TarnX [21] y Silver Dip [22] , los productos líquidos de limpieza de plata contienen tiourea junto con una advertencia de que la tiourea es una sustancia química incluida en la lista de carcinógenos de California . [23] Se puede crear un lixiviante para la lixiviación de oro y plata oxidando selectivamente la tiourea, evitando los pasos de uso de cianuro y fundición. [24]
La tiourea es un reactivo esencial en la prueba de Kurnakov que se utiliza para diferenciar los isómeros cis y trans de ciertos complejos de platino planos cuadrados . La reacción fue descubierta en 1893 por el químico ruso Nikolai Kurnakov y todavía se realiza como un ensayo para compuestos de este tipo. [25]
La LD 50 para la tiourea es125 mg/kg para ratas (por vía oral). [26]
Se ha informado de un efecto bociógeno (agrandamiento de la glándula tiroides) por exposición crónica, lo que refleja la capacidad de la tiourea para interferir con la absorción de yoduro. [7]
Un derivado cíclico de la tiourea llamado tiamazol se utiliza para tratar la tiroides hiperactiva.
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volúmenes recopilados , vol. 4, pág. 638.