Dioxid thiomočoviny

chemická sloučenina

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.

Dioxid thiomočoviny
Model molekuly

Model molekuly

Obecné
Systematický název amino(imino)methansulfinová kyselina
Sumární vzorec CH4N2O2S
Vzhled bílý prášek
Identifikace
PubChem
SMILES C(=N)(N)S(=O)O
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 – hořlavé látky
GHS02
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
[1]
Nebezpečí[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

StrukturaEditovat

Struktura dioxidu thiomočoviny závisí na prostředí. V krystalické podobě a jako plyn vytváří struktury se symetrií C2v. 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

PřípravaEditovat

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]

PoužitíEditovat

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

ReferenceEditovat

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

  1. a b 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
  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. 
  5. a b 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.
  7. 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
  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. 

Externí odkazyEditovat