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Tiocianato

Los tiocianatos son sales que contienen el anión tiocianato [SCN] − (también conocido como rodanuro o rodanuro ). [SCN] − es la base conjugada del ácido tiocianico . Las sales comunes incluyen las sales incoloras tiocianato de potasio y tiocianato de sodio . El tiocianato de mercurio (II) se usaba anteriormente en pirotecnia.

El tiocianato es análogo al ion cianato , [OCN] − , en el que el oxígeno se reemplaza por azufre . [SCN] − es uno de los pseudohaluros , debido a la similitud de sus reacciones con la de los iones haluro . El tiocianato solía conocerse como rodanida (de una palabra griega para rosa ) debido al color rojo de sus complejos con el hierro .

El tiocianato se produce por la reacción del azufre elemental o tiosulfato con cianuro : la segunda reacción es catalizada por la tiosulfato sulfurtransferasa , una enzima mitocondrial hepática, y por otras transferasas de azufre, que juntas son responsables de alrededor del 80% del metabolismo del cianuro en el cuerpo. [2]

La oxidación del tiocianato produce inevitablemente sulfato de hidrógeno . El otro producto depende del pH : en ácido, es cianuro de hidrógeno , presumiblemente a través de HOSCN y con un subproducto de dicianuro de azufre ; pero en soluciones básicas y neutras, es cianato . [3]

Biología

Ocurrencias

El tiocianato se encuentra ampliamente presente en la naturaleza, aunque a menudo en bajas concentraciones. Es un componente de algunos ciclos del azufre .

Bioquímica

Las hidrolasas de tiocianato catalizan la conversión de tiocianato en sulfuro de carbonilo [4] y en cianato : [5]

SCN − + H 2 O + H + → SCO + NH 3
SCN − + H 2 O → OCN − + H 2 S

Medicamento

Se sabe que el tiocianato [6] es una parte importante en la biosíntesis de hipotiocianato por una lactoperoxidasa . [7] [8] [9] Por lo tanto, la ausencia completa de tiocianato o tiocianato reducido [10] en el cuerpo humano (por ejemplo, fibrosis quística ) es perjudicial para el sistema de defensa del huésped humano. [11] [12]

El tiocianato es un potente inhibidor competitivo del transportador simultáneo de sodio y yoduro de la tiroides . [13] El yodo es un componente esencial de la tiroxina . Dado que los tiocianatos disminuirán el transporte de yoduro hacia la célula folicular tiroidea, disminuirán la cantidad de tiroxina producida por la glándula tiroides. Por lo tanto, los alimentos que contienen tiocianato deben evitarse en pacientes hipotiroideos con deficiencia de yoduro. [14]

A principios del siglo XX, el tiocianato se utilizó en el tratamiento de la hipertensión , pero ya no se utiliza debido a la toxicidad asociada. [15] Sin embargo, el nitroprusiato de sodio , un metabolito del cual es el tiocianato, todavía se utiliza para el tratamiento de una emergencia hipertensiva . La rodanasa cataliza la reacción del nitroprusiato de sodio (como otros cianuros ) con tiosulfato para formar el metabolito tiocianato.

Química de coordinación

Estructura de Pd(Me2N ( CH2 ) 3PPh2 ) ( SCN)(NCS). [16]
Estructuras de resonancia del ion tiocianato

El tiocianato comparte su carga negativa aproximadamente por igual entre el azufre y el nitrógeno . Como consecuencia, el tiocianato puede actuar como un nucleófilo tanto en azufre como en nitrógeno: es un ligando ambidentado . [SCN] − también puede unir dos (M−SCN−M) o incluso tres metales (>SCN− o −SCN<). La evidencia experimental lleva a la conclusión general de que los metales de clase A ( ácidos duros ) tienden a formar complejos de tiocianato unidos a N , mientras que los metales de clase B ( ácidos blandos ) tienden a formar complejos de tiocianato unidos a S. A veces intervienen otros factores, por ejemplo, la cinética y la solubilidad, y puede producirse isomería de enlace, por ejemplo, [Co(NH 3 ) 5 (NCS)]Cl 2 y [Co(NH 3 ) 5 (SCN)]Cl 2 . [17] Se considera que [SCN] es un ligando débil. ([ NCS ] es un ligando fuerte) [18]

Prueba de hierro (III) y cobalto (II)

Si se añade [SCN] − a una solución con iones de hierro(III) , se forma una solución de color rojo sangre debido principalmente a la formación de [Fe(SCN)(H 2 O) 5 ] 2+ , es decir, pentaaqua(tiocianato- N )hierro(III). También se forman cantidades menores de otros compuestos hidratados: p. ej., Fe(SCN) 3 y [Fe(SCN) 4 ] − . [19]

De manera similar, el Co 2+ forma un complejo azul con tiocianato. [20] Tanto los complejos de hierro como los de cobalto se pueden extraer en disolventes orgánicos como el éter dietílico o el alcohol amílico. Esto permite la determinación de estos iones incluso en soluciones muy coloreadas. La determinación de Co(II) en presencia de Fe(III) es posible añadiendo KF a la solución, que forma complejos incoloros y muy estables con Fe(III), que ya no reaccionan con SCN − . [21]

Los fosfolípidos o algunos detergentes ayudan a la transferencia de tiocianato de hierro a solventes clorados como el cloroformo y pueden determinarse de esta manera. [22]

Véase también

Referencias

Citas

  1. ^ Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (2014). Nomenclatura de la química orgánica: recomendaciones de la IUPAC y nombres preferidos 2013. The Royal Society of Chemistry . pp. 784, 1069. doi :10.1039/9781849733069. ISBN . 978-0-85404-182-4.
  2. ^ Abraham, Klaus; Buhrke, Thorsten; Lampen, Alfonso (24 de febrero de 2015). "Biodisponibilidad del cianuro tras el consumo de una única comida de alimentos que contienen altos niveles de glicósidos cianogénicos: un estudio cruzado en humanos". Archivos de toxicología . 90 (3): 559–574. doi :10.1007/s00204-015-1479-8. PMC 4754328 . PMID  25708890. 
  3. ^ Wilson, I. R.; Harris, G. M. (1 de enero de 1961). "La oxidación del ion tiocianato por peróxido de hidrógeno II: la reacción catalizada por ácido". Journal of the American Chemical Society . 83 (2): 286–289. doi :10.1021/ja01463a007.
  4. ^ Katayama, Yoko; Hashimoto, Kanako; Nakayama, Hiroshi; Mino, Hiroyuki; Nojiri, Masaki; Ono, Taka-aki; Nyunoya, Hiroshi; Yohda, Masafumi; Takio, Koji; Odaka, Masafumi (2006). "La tiocianato hidrolasa es una metaloenzima que contiene cobalto con un ligando de ácido cisteína-sulfínico". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 128 (3): 728–729. doi :10.1021/ja057010q. PMID  16417356.
  5. ^ Tikhonova, Tamara V.; Sorokin, Dimitry Y.; Hagen, Wilfred R.; Khrenova, Maria G.; Muyzer, Gerard; Rakitina, Tatiana V.; Shabalin, Ivan G.; Trofimov, Anton A.; Tsallagov, Stanislav I.; Popov, Vladimir O. (2020). "El centro biocatalítico de cobre trinuclear forma un sitio activo de la tiocianato deshidrogenasa". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 117 (10): 5280–5290. Bibcode :2020PNAS..117.5280T. doi : 10.1073/pnas.1922133117 . PMC 7071890 . PMID  32094184. 
  6. ^ Pedemonte, N.; Cací, E.; Sondo, E.; Caputo, A.; Rhoden, K.; Pfeffer, U.; di Candia, M.; Bandettini, R.; Ravazzolo, R.; Zegarra-Morán, O.; Galietta, LJ (2007). "Transporte de tiocianato en células epiteliales bronquiales humanas en reposo y estimuladas por IL-4: papel de los canales aniónicos y de pendrina". Revista de Inmunología . 178 (8): 5144–5153. doi : 10.4049/jimmunol.178.8.5144 . PMID  17404297.
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