Brontekst bekijken van Thio-ureum

{{Infobox chemische stof
| Naam = Thio-ureum
| afbeelding1 = thiourea.png
| afbeeldingbreedte1 = 120
| onderschrift1 = [[Structuurformule]] van thio-ureum
| afbeelding2 = 
| onderschrift2 = 
| afbeelding3 = 
| onderschrift3 = 
| afbeelding4 = 
| onderschrift4 = 
| Formule = CH<sub>4</sub>N<sub>2</sub>S
| IUPAC = thio-ureum
| AndereNamen = thiocarbamide
| Molgewicht = 76,12
| SMILES = C(=S)(N)N
| InChI = 
| CAS = 62-56-6
| EINECS = 
| EG = 612-082-00-0
| VN = 2811
| PubChem = 2723790
| Beschrijving = 
| Vergelijkbaar = [[ureum]]
| AfbWaarsch = {{Pictogram GHS|X|G|N}}
| TekstWaarsch = Waarschuwing
| Carcinogeen = ja
| Hygroscopisch = 
| Rzinnen = {{H302}} - {{H351}} - {{H411}} - {{H361d}}
| EUHzinnen = ''geen''
| Szinnen = {{P273}} - {{P280}}
| Omgang = 
| Opslag = 
| ADR = 
| MAC = 
| LethaalRat = 
| LethaalKonijn = 
| MSDS = 
| Aggregatie = vast
| Kleur = wit
| Dichtheid = 1,405
| Smeltpunt = 182
| Kookpunt = 
| Sublimatiepunt = 
| Vlampunt = 
| Zelfontbranding = 
| Dampdruk = 
| Brekingsindex = 
| Oplosbaarheid = 
| GoedOplIn = 
| MatigOplIn = water
| SlechtOplIn = 
| OnoplIn = 
| Dipoolmoment = 
| LogPow = 
| Viscositeit = 
| Kristalstructuur = 
| fG0g = 
| fG0l = 
| fG0s = 
| fH0g = 
| fH0l = 
| fH0s = 
| S0g = 
| S0l = 
| S0s = 
| Cpm0 = 
| Evenwicht = 
| KlassiekeAnalyse = 
| Spectra = 
| NutrientType = 
| Essentieel = 
| Voorkomen = 
| ADI = 
| AdditiefType = 
| E-nummer = 
}}
'''Thio-ureum''' is een [[organische verbinding]] bestaande uit [[koolstof]], [[Stikstof (element)|stikstof]], [[zwavel]] en [[Waterstof (element)|waterstof]], met als [[brutoformule]] CH<sub>4</sub>N<sub>2</sub>S (of (NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>CS, waarmee de structuur beter wordt weergegeven).

De verbinding lijkt qua structuur veel op [[ureum]], met het belangrijke verschil dat het zuurstofatoom in ureum vervangen is door een zwavelatoom (vandaar het voorvoegsel ''thio-'' in de naam). De verschillen in eigenschappen tussen ureum en thio-ureum zijn gering en kunnen grotendeels worden verklaard uit het verschil in [[elektronegativiteit]] tussen het [[Zuurstof (element)|zuurstof]]- en het [[zwavel]]atoom. Thio-ureum is een veelgebruikt reagens in de [[organische chemie|organische synthese]]. Een belangrijke toepassing van thio-ureum is het gebruik in de synthese van [[pyrimidine]]s, die op hun beurt worden gebruikt als bouwstenen voor herbicides, fungicides en insecticides, maar ook in de synthese van medicijnen. Deze pyrimidines kunnen gesynthetiseerd worden door thio-ureum te condenseren met β-dicarbonyl-verbindingen.

De naam "thio-ureum" verwijst ook naar de groep verbindingen met als algemene structuur (R<sup>1</sup>R<sup>2</sup>N)(R<sup>3</sup>R<sup>4</sup>N)C=S. Als groep zijn de thio-ureumverbindingen verwant aan de [[thioamide]]n, bijvoorbeeld RC(S)NR<sub>2</sub>, waarin R een organische groep is, bijvoorbeeld [[methyl]] of [[Ethylgroep|ethyl]]. De twee R-groepen hoeven niet gelijk te zijn en kunnen zelfs tot een ring aan elkaar gekoppeld zijn.

== Structuur en binding ==
Thio-ureum is een vlak [[molecuul]]. De bindingsafstand voor de C=S-binding is voor een groot aantal, onderling ook sterk verschillende, derivaten bijna constant: 160±10 [[picometer|pm]]. Deze kleine spreiding geeft aan dat de C=S-binding nauwelijks betrokken is bij andere structuurelementen in het molecuul.

Thio-ureum komt voor in twee [[tautomeer|tautomere]] vormen:

{|
|-
| colspan="2" align="center" | [[Bestand:Structure of thiourea LanguageFree.PNG|300px]]
|-
| width="50%" align="center" | Thio-ureum
| width="50%" align="right" | Isothio-ureum
|}

==Synthese van thio-ureum==
Wereldwijd ligt de jaarproductie van thio-ureum op ongeveer 10.000 ton. Ongeveer 40% daarvan wordt in [[Duitsland]] gemaakt, nog eens 40% in [[China]]. De resterende 20% wordt in [[Japan]] gemaakt.
Thio-ureum kan gemaakt worden uit [[ammoniumthiocyanaat]], daarmee is de synthese van de stof vergelijkbaar met die van [[ureum]] door [[Friedrich Wöhler|Wöhler]]. De industriële synthese verloopt via de reactie van [[waterstofsulfide]] met [[calciumcyaanamide]] onder [[koolstofdioxide]].{{Bron?||2010|02|04}}

Er zijn vele toepassingen voor thio-ureum en zijn derivaten. ''N,N''-ongesubstitueerde thio-ureumderivaten worden doorgaans bereid door reactie van het corresponderende cyanamide met LiAlHSH met 1&nbsp;[[Mol (eenheid)|mol]].[[Liter|l<sup>−1</sup>]]&nbsp;HCl in watervrije [[Ether (scheikunde)|ether]]. LiAlHSH wordt gemaakt via een reactie tussen [[zwavel]] en [[lithiumaluminiumhydride|LiAlH<sub>4</sub>]].{{Bron?||2010|02|04}}

[[Bestand:Substituted thiourea.png|center|800px|Gesubstitueerde thio-ureumverbindingen]]

==Toepassingen van thio-ureum ==
[[Peroxide]]n kunnen met behulp van thio-ureum tot de overeenkomstige [[diol]]en gereduceerd worden.<ref>{{cite journal | author = C. Kaneko, A. Sugimoro, and S. Tanaka | title = A facile one-step synthesis of cis-2-cyclopentene and cis-2-cyclohexene-1,4-diols from the corresponding cyclodienes | url = https://archive.org/details/sim_synthesis_1974-12_12/page/876 | journal = [[Synthesis (journal)|Synthesis]] | pages = 876 | year = 1974 | doi = 10.1055/s-1974-23462 | volume = 1974}}</ref> Het intermediair in deze synthese is het instabiele [[epidioxide]]. Alleen bij −100&nbsp;°C is deze tussenstof aantoonbaar. Een epidioxide lijkt veel op een [[epoxide]] maar bevat twee zuurstofatomen in de brug in plaats van één zuurstofatoom. Het epidioxide wordt door thio-ureum tot diol gereduceerd.

[[Bestand:Diol.png|center|500px|Reductie van cyclisch peroxide]]

Het reducerend vermogen van thio-ureum wordt ook toegepast na [[ozonolyse]]. In het reducerend vervolg op de ozonolyse ontstaan [[carbonyl]]verbindingen.<ref>{{cite journal | author = Gupta, D., Soman, G., and Dev, S. | title = Thiourea, a convenient reagent for the reductive cleavage of olefin ozonolysis products | url = https://archive.org/details/sim_tetrahedron_1982_38_0/page/3013 | journal = [[Tetrahedron (journal)|Tetrahedron]] | pages = 3013 | year = 1982 | doi = 10.1016/0040-4020(82)80187-7 | volume = 38}}</ref> [[Dimethylsulfide]] is op zich genomen ook een goed reagens voor deze reactie, maar aan dit reagens zit "een luchtje" wat in combinatie met de hoge vluchtigheid (b.p.&nbsp;37&nbsp;°C) de balans snel doet doorslaan naar thio-ureum, een verbinding die reukloze is en niet vluchtig (ten gevolge van zijn polariteit).

[[Bestand:Reduction cleavage.png|center|500px|reduction cleavage of product from ozonolysis]]

Thio-ureum wordt veel toegepast in de omzetting van [[alkylhalide]]s in [[thiol]]en. Deze reactie verloopt via een isothiuroniumzout.<ref>{{en}} {{aut|A.J. Speziale}} (1963) - [http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv4p0401 ''Ethanedithiol''], Organic Syntheses, '''4''', p. 401</ref> De reactie verloopt dankzij het gemak waarmee zwavel [[nucleofiel|nucleofiele reacties]] aangaat en instabiliteit tegen [[hydrolyse]] van het gevormde isothiuroniumzout:
:<chem>CS(NH2)2 + RX -> RSC(NH2)2+X-</chem>
:<chem>RSC(NH2)2+X- + 2 NaOH -> RSNa + OC(NH2)2 + NaX</chem>
:<chem>RSNa + HCl -> RSH + NaCl</chem>

In principe kunnen ook alkalisulfiden ([[Natriumsulfide|natrium-]] en [[kaliumsulfide]]) gebruikt worden om alkylhalogenides om te zetten in thiolen, maar een voordeel van de reactie van thio-ureum is dat geen dialkylsulfiden worden gevormd, die tot scheidingsproblemen leiden.

[[Bestand:thiol.png|center|500px|isothiuronium salt]]

Thio-ureumderivaten worden als bouwstenen gebruikt in de synthese van [[pyrimidine]]s. Zo worden thio-ureumverbindingen met β-dicarbonylverbindingen omgezet naar pyrimidines.<ref>{{en}} {{aut|H.M. Foster & H.R. Snyder}} (1963) - [http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv4p0638 ''4-Methyl-6-hydroxypyrimidine''], Organic Syntheses, '''4''', p. 638</ref> De aminogroep in het thio-ureum reageert eerst met een van de carbonylgroepen, waarna ringsluiting en tautomerisatie de reactie afmaken. Na ontzwavelen ontstaat het pyrimidine.

[[Bestand:Pyrimidine.png|center|500px|Synthese van pyrimidinederivaten met thio-ureum]]

Op gelijksoortige wijze worden aminothiazolen uit alfa-halo-[[keton]]en en thio-ureum gemaakt.<ref>{{cite journal | author = Dodson, R. M., and King, L. C. | title = The reaction of ketones with halogens and thiourea | journal = [[J. Am. Chem. Soc.]] | volume = 67 | pages = 2242 | year = 1945 | doi = 10.1021/ja01228a059}}</ref>

[[Bestand:Aminothiazole.png|center|700px|aminothiazoles]]

Thio-ureum wordt gebruikt in de productie van vlamvertragende kunstharsen en versnellers van het [[vulkanisatie]]proces. Thio-ureum wordt als toevoeging bij diazopapier gebruikt (lichtgevoelig [[Fotokopiëren|fotokopieerpapier]]). Het vloeibare schoonmaakmiddel [[TarnX]] voor [[zilver]] is in principe een oplossing van thio-ureum. Een vervanger van [[cyanide]] in het uitloogproces van [[zilver]] en [[goud]] kan verkregen worden via selectieve oxidatie van thio-ureum, waarbij ook het smelten van het metaal achterwege kan blijven.<ref>Anthony Esposito. [http://www.bnamericas.com/story.jsp?idioma=I&sector=7&noticia=399641 “Peñoles, UAM unveil pilot thiourea Au-Ag leaching plant - Mexico”.] Business News Americas (July 13, 2007).</ref>

== Veiligheid ==
Thio-ureum wordt als mogelijk [[Carcinogeen|kankerverwekkend]] en [[mutageen]] voor mensen beschouwd.<ref>[[:en:Directive 67/548/EEC.|artikel Engelse Wikipedia]]</ref>

Onderzoeken geven aan dat blootstelling aan thio-ureum kan leiden tot vergroting van de [[schildklier]]. In ratten is de relatie aangetoond tussen chronische blootstelling en [[tumor]]en in de [[lever]]. Mogelijk zijn er ook gevolgen voor het beenmerg.

De stof mag in [[Verenigd Koninkrijk|Groot-Brittannië]] niet meer als [[Chemisch bestrijdingsmiddel|gewasbeschermingsmiddel]] gebruikt worden.<ref name=bnpuk>{{cite web
| last = [[Chemicals Regulation Directorate]]
| first = 
| authorlink = 
| coauthors = 
| title = Banned and Non-Authorised Pesticides in the United Kingdom
| work =
| publisher = 
| date = 
| url = http://www.pesticides.gov.uk/approvals.asp?id=55
| doi =
| accessdate = 1 december 2009}}</ref>

== Literatuur ==
* The Chemistry of double-bonded functional groups edited by S. Patai. pp 1355–1496. John Wiley & Sons. New York, NY, 1977. {{ISBN|0-471-92493-8}}.

== Externe links ==
* [http://www.inchem.org/documents/cicads/cicads/cicad49.htm INCHEM assessment of thiourea]
* [http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc06/icsc0680.htm International Chemical Safety Card 0680]

{{Appendix}}

[[Categorie:Organische zwavelverbinding]]
[[Categorie:Organische stikstofverbinding]]
[[Categorie:Milieugevaarlijke stof]]