62-56-6/硫脲的合成與應(yīng)用

硫脲是尿素中的氧被硫替代后形成的化合物，屬于硫代酰胺（RC(S)NR2，R為烴基）。由于電負(fù)性差異，盡管結(jié)構(gòu)類似，硫脲和尿素的性質(zhì)很不相同。硫脲在有機(jī)合成中有廣泛應(yīng)用。

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

結(jié)構(gòu)

硫脲是平面分子。在各種硫脲衍生物中 C=S 鍵長(zhǎng)并沒有很大差別，均在1.60±0.1Å范圍內(nèi)。C-N鍵在某種程度上有雙鍵性質(zhì)，因此硫脲和尿素類似，不易發(fā)生反應(yīng)。硫脲具有互變異構(gòu)。

合成

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

應(yīng)用

硫脲可以還原過氧化物為相應(yīng)的二醇。例如在下面的反應(yīng)中，環(huán)戊二烯首先與單線態(tài)氧環(huán)加成為一個(gè)不穩(wěn)定的環(huán)過氧化物中間體，然后用硫脲還原，便得到相應(yīng)的二醇。

因此硫脲也被用于烯烴的臭氧化，即還原中間體臭氧化物為相應(yīng)羰基化合物。甲硫醚也可以進(jìn)行類似反應(yīng)，但由于它的易揮發(fā)性和難聞的氣味使得其應(yīng)用受限。而硫脲難揮發(fā)，且沒有氣味，因此應(yīng)用較多。

硫脲還被用于將鹵代烴轉(zhuǎn)化為硫醇，中間產(chǎn)物是異硫脲鹽。反應(yīng)機(jī)理是：

這個(gè)反應(yīng)顯示出含硫中心的強(qiáng)親核性，及異硫脲鹽的易水解性。堿金屬硫化物也可進(jìn)行該反應(yīng)，但會(huì)產(chǎn)生二烷基硫醚。硫脲的使用避免了副產(chǎn)物的生成。

硫脲也可用于嘧啶環(huán)系的構(gòu)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，然后脫硫。

同樣地，氨基噻唑也可以由硫脲和α-鹵代酮反應(yīng)制得。

硫酸鎘和硫脲反應(yīng)可以制得半導(dǎo)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(fēng)室溫反應(yīng)3小時(shí)。反應(yīng)物顏色變黃則表明了產(chǎn)物硫化鎘的生成。

硫脲被用于阻燃樹脂、橡膠硫化促進(jìn)劑、曬圖紙（感光復(fù)印紙）及幾乎所有復(fù)印紙的生產(chǎn)。硫脲法提金、銀避免了用傳統(tǒng)氰化法產(chǎn)生的氰化物的污染和氣味。