硫脲

硫脲
IUPAC名 Thiourea
識別
CAS號	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編號	2811
ChEBI	36946
RTECS	YU2800000
KEGG	C14415
性質
化學式	CH4N2S
摩爾質量	76.1219 g·mol⁻¹
密度	1.405 g/ml
熔點	176-178°C
溶解性（水）	95, 10 °C 137, 20 °C
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

硫脲是尿素中的氧被硫替代後形成的化合物，屬於硫代酰胺（RC(S)NR₂，R為烴基）。由於電負性差異，儘管結構類似，硫脲和尿素的性質很不相同。硫脲在有機合成中有廣泛應用。

除此之外，硫脲還指一類具有通式(R¹R²N)(R³R⁴N)C=S的有機化合物，即是簡單硫脲氫被烴基取代後的衍生物。

結構

硫脲是平面分子。在各種硫脲衍生物中 C=S 鍵長並沒有很大差別，均在1.60±0.1Å範圍內。C-N鍵在某種程度上有雙鍵性質，因此硫脲和尿素類似，不易發生反應。

硫脲具有互變異構。在水溶液中，以下平衡偏向左邊：

合成

世界上每年硫脲的產量大約有10000噸，其中大約40%是在中國，40%在德國，20%在日本。硫脲可由硫氰酸銨製取，但主要還是由二氧化碳存在下氨氰化鈣和硫化氫反應得到。

比較重要的N,N-取代的硫脲可以通過乙醚作溶劑，由相應的氨腈與LiAlHSH在鹽酸存在下合成。而LiAlHSH可由硫和氫化鋁鋰反應得到。

應用

硫脲可以還原過氧化物為相應的二醇。例如在下面的反應中，環戊二烯首先與單線態氧環加成為一個不穩定的環過氧化物中間體，然後用硫脲還原，便得到相應的二醇。

因此硫脲也被用於烯烴的臭氧化，即還原中間體臭氧化物為相應羰基化合物。甲硫醚也可以進行類似反應，但由於它的易揮發性和難聞的氣味使得其應用受限。而硫脲難揮發，且沒有氣味，因此應用較多。

硫脲還被用於將鹵代烴轉化為硫醇，中間產物是異硫脲鹽。反應機理是：

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

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

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

這個反應顯示出含硫中心的強親核性，及異硫脲鹽的易水解性。鹼金屬硫化物也可進行該反應，但會產生二烷基硫醚。硫脲的使用避免了副產物的生成。

硫脲也可用於嘧啶環系的構建，具體過程是：硫脲中的氨基與β-二羰基化合物中的羰基及烯醇縮合，然後脫硫。

同樣地，氨基噻唑也可以由硫脲和α-鹵代酮反應製得。

硫酸鎘和硫脲反應可以製得半導體硫化鎘納米粒子。具體過程是：含有1g硫酸鎘（1.3mmol），0.5g硫脲（6.6mmol）和0.1g二氧化硅的濁液在超聲波存在下通風室溫反應3小時。反應物顏色變黃則表明了產物硫化鎘的生成。

硫脲被用於阻燃樹脂、橡膠硫化促進劑、曬圖紙（感光複印紙）及幾乎所有複印紙的生產。硫脲法提金、銀避免了用傳統氰化法產生的氰化物的污染和氣味。

危險

有報道顯示，接觸硫脲可能造成甲狀腺腫大、肝腫瘤（慢性）或骨髓細胞減少。

參考資料

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 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 401.
4. Foster, H. M., and Snyder, H. R. (1963). "4-Methyl-6-hydroxypyrimidine （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）". 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.

外部連結

• MSDS—硫脲 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• INCHEM—硫脲 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）