硫脲

硫脲是尿素中的氧被硫替代后形成的化合物，属于硫代酰胺（RC(S)NR₂，R为烃基）。由于电负性差异，尽管结构类似，硫脲和尿素的性质很不相同。硫脲在有机合成中有广泛应用。

硫脲
IUPAC名 Thiourea
识别
CAS号	62-56-6 ^Y
PubChem	2723790
ChemSpider	2005981
SMILES	C(=S)(N)N
InChI	1/CH4N2S/c2-1(3)4/h(H4,2,3,4)
InChIKey	UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYAJ
Beilstein	605327
Gmelin	1604
UN编号	2811
ChEBI	36946
RTECS	YU2800000
KEGG	C14415
性质
化学式	CH4N2S
摩尔质量	76.1219 g·mol⁻¹
密度	1.405 g/ml
熔点	176-178°C
溶解性（水）	95, 10 °C 137, 20 °C
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

除此之外，硫脲还指一类具有通式(R¹R²N)(R³R⁴N)C=S的有机化合物，即是简单硫脲氢被烃基取代后的衍生物。

结构

硫脲是平面分子。在各种硫脲衍生物中 C=S 键长并没有很大差别，均在1.60±0.1Å范围内。C-N键在某种程度上有双键性质，因此硫脲和尿素类似，不易发生反应。

硫脲具有互变异构。在水溶液中，以下平衡偏向左边：

 

合成

世界上每年硫脲的产量大约有10000吨，其中大约40%是在中国，40%在德国，20%在日本。硫脲可由硫氰酸铵制取，但主要还是由二氧化碳存在下氨氰化钙和硫化氢反应得到。

比较重要的N,N-取代的硫脲可以通过乙醚作溶剂，由相应的氨腈与LiAlHSH在盐酸存在下合成。而LiAlHSH可由硫和氢化铝锂反应得到。

 

应用

硫脲可以还原过氧化物为相应的二醇。例如在下面的反应中，环戊二烯首先与单线态氧环加成为一个不稳定的环过氧化物中间体，然后用硫脲还原，便得到相应的二醇。

 

因此硫脲也被用于烯烃的臭氧化，即还原中间体臭氧化物为相应羰基化合物。甲硫醚也可以进行类似反应，但由于它的易挥发性和难闻的气味使得其应用受限。而硫脲难挥发，且没有气味，因此应用较多。

 

硫脲还被用于将卤代烃转化为硫醇，中间产物是异硫脲盐。反应机理是：

${\displaystyle {\rm {CS(NH_{2})_{2}+RX\rightarrow RSC(NH_{2})_{2}^{+}X^{-}\,}}}$ 

${\displaystyle {\rm {RSC(NH_{2})_{2}^{+}X^{-}+2NaOH\rightarrow RSNa+OC(NH_{2})_{2}+NaX\,}}}$ 

${\displaystyle {\rm {RSNa+HCl\rightarrow RSH+NaCl\,}}}$ 

这个反应显示出含硫中心的强亲核性，及异硫脲盐的易水解性。碱金属硫化物也可进行该反应，但会产生二烷基硫醚。硫脲的使用避免了副产物的生成。

 

硫脲也可用于嘧啶环系的构建，具体过程是：硫脲中的氨基与β-二羰基化合物中的羰基及烯醇缩合，然后脱硫。

 

同样地，氨基噻唑也可以由硫脲和α-卤代酮反应制得。

 

硫酸镉和硫脲反应可以制得半导体硫化镉纳米粒子。具体过程是：含有1g硫酸镉（1.3mmol），0.5g硫脲（6.6mmol）和0.1g二氧化硅的浊液在超声波存在下通风室温反应3小时。反应物颜色变黄则表明了产物硫化镉的生成。

硫脲被用于阻燃树脂、橡胶硫化促进剂、晒图纸（感光复印纸）及几乎所有复印纸的生产。硫脲法提金、银避免了用传统氰化法产生的氰化物的污染和气味。

危险

有报道显示^{[來源請求]}，接触硫脲可能造成甲状腺肿大、肝肿瘤（慢性）或骨髓细胞减少。

参考资料

1. C. Kaneko, A. Sugimoro, and S. Tanaka. A facile one-step synthesis of cis-2-cyclopentene and cis-2-cyclohexene-1,4-diols from the corresponding cyclodienes. “Synthesis”. 876, (1974).
2. Gupta, D., Soman, G., and Dev, S.. Thiourea, a convenient reagent for the reductive cleavage of olefin ozonolysis products. “Tetrahedron”. 38, 3013 (1982)
3. Speziale, A. J. (1963). "Ethanedithiol （页面存档备份，存于互联网档案馆）". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 401.
4. Foster, H. M., and Snyder, H. R. (1963). "4-Methyl-6-hydroxypyrimidine （页面存档备份，存于互联网档案馆）". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 638.
5. Dodson, R. M., and King, L. C.. The reaction of ketones with halogens and thiourea. “J. Am. Chem. Soc.”, 67, 2242 (1945).
6. The Chemistry of double-bonded functional groups edited by S. Patai. pp 1355-1496. John Wiley & Sons. New York, NY, 1977. ISBN 0-471-92493-8.

外部链接

• MSDS—硫脲 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• INCHEM—硫脲 （页面存档备份，存于互联网档案馆）