Tiourea
La tiourea detta anche tiocarbammide è un composto organico solforato simile all’urea in cui al posto dell’ossigeno è presente lo zolfo avente formula (NH2)2C=S. A causa della presenza di coppia solitaria di elettroni sugli atomi di azoto e zolfo ha la capacità di legarsi con ioni metallici e con ioni di metalli preziosi come argento e oro tramite legami di coordinazione.
La tiourea è utilizzata nell’ambito delle sintesi organiche e i suoi derivati detti genericamente tiouree sono composti in cui gli atomi di idrogeno sono sostituiti da gruppi R sono analoghi alle ammidi e sono detti tioammidi. Le tioammidi hanno acquisito crescente importanza grazie alle loro proprietà chimiche uniche e alla loro capacità di mimare altri gruppi funzionali (ammidi, carbossilici, sulfonammidi). La loro versatilità si riflette in diversi settori della chimica applicata, dalla sintesi organica alla biochimica fino alla farmacologia.
Proprietà della tiourea
La tiourea è una molecola planare e si trova in due forme tautomeriche
quindi presenta tre gruppi funzionali: amminico, imminico e tiolico.
A temperature intorno a 135°C la tiourea isomerizza a tiocianato di ammonio:
(NH2)2C=S ⇌ NH4SCN
La tiourea è solubile in acqua (137 g/litro a 20 °C), solubile in solventi organici polari protici e aprotici e poco solubile in solventi non polari. Ha un punto di fusione piuttosto elevato, intorno ai 182 °C, ma tende a decomporsi prima di raggiungere l’ebollizione, liberando prodotti gassosi tossici come ossidi di azoto e solfuro di idrogeno.
Ha un ruolo centrale nella chimica farmaceutica grazie alla possibilità di stabilire legami idrogeno stabili con elementi di riconoscimento di bersagli biologici, come proteine, enzimi e recettori.
Sintesi della tiourea
Fu sintetizzata per la prima volta nel 1873 dal chimico polacco Marceli Nencki come primo analogo dell’urea caratterizzato dalla sostituzione dell’atomo di ossigeno con un atomo di zolfo
Può essere sintetizzata in diversi modi tra cui:
- decomposizione termica del tiocianato di ammonio:
NH4SCN → (NH2)2C=S
- reazione tra calciocianammide e idrogenosolfuro di calcio:
2 CaCN2 + Ca(SH)2 + 6 H2O → 2 (NH2)2C=S + 3 Ca(OH)2
- reazione tra calciocianammide e solfuro di idrogeno:
2 CaCN2 +3 H2S → Ca(SH)2 + (NH2)2C=S
Usi
La tiourea è utilizzata, nella sintesi organica, per la preparazione di tioli. La reazione avviene in ambiente basico e lo zolfo presente nella tiourea agisce da nucleofilo nei confronti dell’alogenuro alchilico con formazione di un tiolo e di urea
(NH2)2C=S + RX → RSH + (NH2)2C=O
Reagisce tramite una reazione di condensazione con i composti β-dicarbonilici per dare per dare derivati della pirimidina. Nelle piante, la bassa concentrazione di tiourea è stata utilizzata per la prima volta come agente di interruzione della dormienza.
L’effetto è stato correlato all’inibizione della catalasi che facilita l’ossidazione mediata da H2O2 di NADPH che agisce come ossidante nella via dei pentoso fosfato per produrre glucosio . Successivamente, è stata adottata come regolatore della crescita delle piante e n egli ultimi anni è stata ampiamente utilizzata per migliorare la crescita delle piante, la tolleranza allo stress e la resa delle colture.
Urea e tiourea rappresentano strutture privilegiate utilizzate nella chimica farmaceutica in una varietà di farmaci e composti bioattivi dotati di un’ampia gamma di proprietà terapeutiche e farmacologiche.
La tiourea è usata nei bagni di lucidatura dell’argento grazie alla sua capacità di formare complessi solubili con i sali di argento che hanno prodotto l’annerimento. È inoltre utilizzata nella preparazione di bagni di sviluppo in fotografia, come acceleratore nel processo di vulcanizzazione e nella produzione di resine.
È usata come fonte di zolfo nell’ottenimento del solfuro di cadmio per la produzione di celle fotovoltaiche.
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il 3 Maggio 2017