Dióxido de tiourea


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El dióxido de tiourea o tiox es un compuesto orgánico de azufre que se utiliza en la industria textil . [1] Funciona como agente reductor . [2] Es un sólido blanco. El compuesto presenta tautomería.

Estructura

La estructura del dióxido de tiourea depende de su entorno. El dióxido de tiourea cristalino y gaseoso adopta una estructura con simetría C 2v . Longitudes de enlace seleccionadas : SC = 186, CN = 130 y SO = 149 pm. El centro de azufre es piramidal. La longitud del enlace CS es más similar a la de un enlace simple. A modo de comparación, el enlace C = S en tiourea es 171 pm. [3] [4] El enlace CS largo indica la ausencia del carácter C = S. En cambio, el enlace se describe con una contribución significativa de una estructura de resonancia dipolar con enlaces múltiples entre C y N. Una consecuencia de este enlace es la planaridad de los centros de nitrógeno. [5] En presencia de agua o DMSO, el dióxido de tiourea se convierte en el tautómero , un ácido sulfínico , (H 2 N) HN = CS (O) (OH), llamado ácido formamidina sulfínico. [5]

Estructura del tautómero de ácido sulfínico del dióxido de tiourea, tal como existe en solución acuosa

Síntesis

El dióxido de tiourea fue preparado por primera vez en 1910 por el químico inglés Edward de Barry Barnett. [6]

El dióxido de tiourea se prepara por oxidación de tiourea con peróxido de hidrógeno . [7]

(NH 2 ) 2 CS + 2H 2 O 2 → (NH) (NH 2 ) CSO 2 H + 2H 2 O

Se ha examinado el mecanismo de oxidación. [8] Una solución acuosa de dióxido de tiourea tiene un pH de aproximadamente 6,5 en el que el dióxido de tiourea se hidroliza a urea y ácido sulfoxílico . Se ha encontrado que a valores de pH inferiores a 2, la tiourea y el peróxido de hidrógeno reaccionan para formar una especie de disulfuro . Por tanto, es conveniente para mantener el pH entre 3 y 5 y la temperatura por debajo de 10 ° C . [9] También se puede preparar por oxidación de tiourea con dióxido de cloro . [10] La calidad del producto puede evaluarse mediante titulación con índigo . [7]

Usos

El dióxido de tiourea se utiliza en el blanqueo reductor de textiles . [11] dióxido de tiourea también se ha utilizado para la reducción de aromáticos nitroaldehydes y nitro cetonas a nitroalcoholes. [12]

Referencias

  1. ^ Klaus Fischer y col. "Auxiliares textiles" en la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann , 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a26_227
  2. ^ Milne, Diccionario GWA, en Sustancias químicas comercialmente importantes de Gardner: sinónimos, nombres comerciales y propiedades , John Wiley & Sons, Inc. 2005, Hoboken, Nueva Jersey, EE. UU. doi : 10.1002 / 0471736627.ch1 .
  3. ^ Sullivan, RAL; Hargreaves, A. (1962). "La estructura cristalina y molecular del dióxido de tiourea". Acta Crystallographica . 15 (7): 675–682. doi : 10.1107 / S0365110X62001851 .
  4. ^ Chen, IC .; Wang, Y. (1984). "Reinvestigación de la estructura de tiourea S, S-dióxido, CH 4 N 2 O 2 S". Acta Crystallographica . 40 : 1937-1938. doi : 10.1107 / S010827018401012X .
  5. ↑ a b Makarov, SV (2001). "Tendencias recientes en la química de los agentes reductores que contienen azufre". Reseñas de productos químicos rusos . 70 : 885–895. doi : 10.1070 / RC2001v070n10ABEH000659 .
  6. ^ Barnett primero preparó dióxido de tiourea ("ácido aminoiminometanosulfínico") oxidando la tiourea ("tiocarbamida") con peróxido de hidrógeno ("dióxido de hidrógeno"). Ver: Barnett, Edward de Barry (1910) "La acción del dióxido de hidrógeno sobre las tiocarbamidas", Journal of the Chemical Society, Transactions , 97  : 63-65.
  7. ^ a b D. Schubart "Ácidos sulfínicos y derivados" en Enciclopedia de química industrial de Ullmann , 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a25_461
  8. ^ Hoffmann, Michael; Edwards, John O. (1977). "Cinética y mecanismo de oxidación de tiourea y N, N'-dialquiltioureas por peróxido de hidrógeno". Química inorgánica . 16 : 3333–3338. doi : 10.1021 / ic50178a069 .
  9. ^ Patente estadounidense 2783272 , James H. Young, "PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÍNICO DE FORMAMIDINA", emitida el 26 de febrero de 1957 
  10. Rábai, G .; Wang, RT; Kustin, Kenneth (1993). "Cinética y mecanismo de oxidación de la tiourea por dióxido de cloro" International Journal of Chemical Kinetics. Volumen 25: 53–62. doi : 10.1002 / kin.550250106
  11. ^ Hebeish, A .; El-Rafie, MH; Waly, A .; Moursi, AZ (1978). "Copolimerización por injerto de monómeros de vinilo sobre algodón modificado. IX. El sistema redox de peróxido de hidrógeno-dióxido de tiourea indujo el injerto de 2-metil-5-vinilpiridina en celulosas oxidadas". Revista de ciencia aplicada de polímeros . 22 (7): 1853–1866. doi : 10.1002 / app.1978.070220709 .
  12. ^ Sambher, Shikha; Baskar, Chinnappan; Dhillon, Ranjit S. (22 de mayo de 2009). "Reducción quimioselectiva de grupos carbonilo de compuestos nitrocarbonílicos aromáticos a los correspondientes nitroalcoholes utilizando dióxido de tiourea" . Arkivoc . 2009 (10): 141–145. doi : 10.3998 / ark.5550190.0010.a14 .
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