Dioxid thiomočoviny

Dioxid thiomočoviny
	Model molekuly
Obecné
Systematický název	amino(imino)methansulfinová kyselina
Sumární vzorec	CH4N2O2S
Vzhled	bílý prášek
Identifikace
Registrační číslo CAS	1758-73-2
PubChem	61274
SMILES	C(=N)(N)S(=O)O
InChI	InChI=1S/CH4N2O2S/c2-1(3)6(4)5/h(H3,2,3)(H,4,5)
Vlastnosti
Molární hmotnost	108,12 g/mol
Teplota tání	126 °C (399 K)
Rozpustnost ve vodě	3,0 g/100 ml
Bezpečnost
	; GHS02 ; GHS05 ; GHS06 ; GHS07 ; GHS08; Nebezpečí
	Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Dioxid thiomočoviny je organická sloučenina odvozená od thiomočoviny. Používá se v textilním průmyslu.^[2] Také funguje jako redukční činidlo. U této látky se projevuje tautomerie.

Struktura

Struktura dioxidu thiomočoviny závisí na prostředí. V krystalické podobě a jako plyn vytváří struktury se symetrií C_2v. Délky vazeb jsou u S-C 186, u C-N 130 a u S-O 149 pm. Molekula má pyramidovitý tvar. Délka vazby C-S odpovídá spíše jednoduché vazbě; ve srovnání s ní je vazba C=S v thiomočovině kratší, o délce 171 pm.^[3]^[4] Takto dlouhá vazba naznačuje její povahu jednoduché vazby, důsledkem čehož je rovinný tvar dusíkových center.^[5] Za přítomnosti vody nebo dimethylsulfoxidu dochází k tautomerizaci na sulfinovou kyselinu HN=C(NH₂)S(O)(OH), nazývanou kyselina formamidinsulfinová.^[5]

Struktura sulfinové kyseliny tautomerní k dioxidu thiomočoviny, která se vytváří ve vodných roztocích

Příprava

Diuoxid thiomočoviny poprvé připravil v roce 1910 britský chemik Edward de Barry Barnett, a to oxidací thiomočoviny peroxidem vodíku.^[6] Takto se připravuje a vyrábí i v současnosti.^[7]

(NH₂)₂CS + 2H₂O₂ → HN=C(NH₂)SO₂H + 2H₂O

Mechanismus této oxidace již byl zkoumán.^[7] Vodné roztoky dioxidu thiomočoviny mívají pH kolem 6,5, při kterém dochází k hydrolýze na močovinu a kyselinu sulfoxylovou. Pokud je pH nižší než 2, tak thiomočovina a peroxid vodíku vzájemnou vreakcí vytvářejí disulfidy. Proto je důležité při reakci udržovat pH v rozmezí 3 až 5.

Další možností přípravy dioxidu thiomočoviny je oxidace thiomočoviny oxidem chloričitým.^[8] Čistotu produktu lze ověřit titrací s indigem.^[7]

Použití

Dioxid thiomočoviny se používá k redukčnímu bělení textilií^[9] a také k redukci aromatických nitroaldehydů a nitroketonů na nitroalkoholy.^[10]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Thiourea dioxide na anglické Wikipedii.

↑ ^a ^b Thiourea dioxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
↑ Klaus Fischer et al. "Textile Auxiliaries" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a26_227
↑ R. A. L. Sullivan; A. Hargreaves. The Crystal and Molecular Structure of Thiourea Dioxide. Acta Crystallographica. 1962, s. 675–682.
↑ I-C. Chen; Y. Wang. Reinvestigation of the Structure of Thiourea S,S‐Dioxide, CH₄N₂O₂S. Acta Crystallographica. 1984, s. 1937–1938.
↑ ^a ^b S. V. Makarov. Recent Trends in the Chemistry of Sulfur-Containing Reducing Agents. Russian Chemical Reviews. 2001, s. 885–895.
↑ Barnett, Edward de Barry (1910) "The action of hydrogen dioxide on thiocarbamides," Journal of the Chemical Society, Transactions, 97 : 63–65.
↑ ^a ^b ^c D. Schubart "Sulfinic Acids and Derivatives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a25_461
↑ Rábai, G.; Wang, R. T.; Kustin, Kenneth (1993). "Kinetics and mechanism of the oxidation of thiourea by chlorine dioxide" International Journal of Chemical Kinetics. Volume 25: 53–62. DOI:10.1002/kin.550250106
↑ A. Hebeish; M. H. El-Rafie; A. Waly; A. Z. Moursi. Graft copolymerization of vinyl monomers onto modified cotton. IX. Hydrogen peroxide–thiourea dioxide redox system induced grafting of 2-methyl-5-vinylpyridine onto oxidized celluloses. Journal of Applied Polymer Science. 1978, s. 1853–1866.
↑ S. Sambher; C. Baskar; R. S. Dhillon. Chemoselective reduction of carbonyl groups of aromatic nitro carbonyl compounds to the corresponding nitroalcohols using thiourea dioxide. Arkivoc. 2009, s. 141–145. ISSN 1551-7012.

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu dioxid thiomočoviny na Wikimedia Commons

[pubchem_cid_61274-1] Thiourea dioxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)

[2] Klaus Fischer et al. "Textile Auxiliaries" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a26_227

[struktura-3] R. A. L. Sullivan; A. Hargreaves. The Crystal and Molecular Structure of Thiourea Dioxide. Acta Crystallographica. 1962, s. 675–682.

[4] I-C. Chen; Y. Wang. Reinvestigation of the Structure of Thiourea S,S‐Dioxide, CH₄N₂O₂S. Acta Crystallographica. 1984, s. 1937–1938.

[Makarov-5] S. V. Makarov. Recent Trends in the Chemistry of Sulfur-Containing Reducing Agents. Russian Chemical Reviews. 2001, s. 885–895.

[6] Barnett, Edward de Barry (1910) "The action of hydrogen dioxide on thiocarbamides," Journal of the Chemical Society, Transactions, 97 : 63–65.

[Ull-7] D. Schubart "Sulfinic Acids and Derivatives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a25_461

[kinetika-8] Rábai, G.; Wang, R. T.; Kustin, Kenneth (1993). "Kinetics and mechanism of the oxidation of thiourea by chlorine dioxide" International Journal of Chemical Kinetics. Volume 25: 53–62. DOI:10.1002/kin.550250106

[9] A. Hebeish; M. H. El-Rafie; A. Waly; A. Z. Moursi. Graft copolymerization of vinyl monomers onto modified cotton. IX. Hydrogen peroxide–thiourea dioxide redox system induced grafting of 2-methyl-5-vinylpyridine onto oxidized celluloses. Journal of Applied Polymer Science. 1978, s. 1853–1866.

[10] S. Sambher; C. Baskar; R. S. Dhillon. Chemoselective reduction of carbonyl groups of aromatic nitro carbonyl compounds to the corresponding nitroalcohols using thiourea dioxide. Arkivoc. 2009, s. 141–145. ISSN 1551-7012.

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]