الثيوريا

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

الثيوريا ( تُلفظ /ˌθaɪ.oʊjʊəˈriː.ə , -ˈjʊəri- / ) [ 2 ] [ 3 ] هي مركب عضوي كبريتي صيغته الكيميائية SC ( NH₂ )₂ وبنيته H₂N − C ( = S)−NH₂ . وهي مشابهة بنيويًا لليوريا ( H₂N − C ( =O)−NH₂ ) ، مع استبدال ذرة الأكسجين بذرة كبريت ( كما يُشير إليه البادئة ثيو- ) . تختلف خواص اليوريا والثيوريا اختلافًا كبيرًا. تُستخدم الثيوريا ككاشف في التخليق العضوي . تُصنف الثيوريا ضمن فئة واسعة من المركبات ذات الصيغ الكيميائية SC(NHR)(NH₂ ) ، SC(NHR) ₂ ، إلخ .

البنية والترابط

الثيوريا جزيء مستوٍ. يبلغ طول الرابطة C=S 1.71 أنغستروم. ويبلغ متوسط ​​أطوال روابط CN 1.33 أنغستروم. [ 4 ] ويُشير قصر طول الرابطة C=S في الثيوبنزوفينون ، والذي يبلغ 1.63 أنغستروم، إلى ضعف الرابطة CS بفعل الرابطة باي CN.

يوجد الثيوريا في شكلين متماثلين ، ويسود شكل الثيون في المحاليل المائية. وقد حُسب ثابت الاتزان K <sub> eq </sub>.1.04 × 10 −3 . [ 5 ] يمكن العثور على شكل الثيول ، المعروف أيضًا باسم إيزوثيوريا، في المركبات المستبدلة مثل أملاح إيزوثيورونيوم .

إنتاج

يبلغ الإنتاج العالمي السنوي من الثيوريا حوالي 8000  طن، معظمها في الصين. تُصنع الثيوريا عن طريق تفاعل كبريتيد الهيدروجين مع سياناميد الكالسيوم في وجود ثاني أكسيد الكربون . [ 6 ]

CaCN₂ + 3 H₂S → Ca(SH) ₂ + ( NH₂ ) ₂CS
2 CaCN 2 + Ca(SH) 2 + 6 H 2 O → 2 (NH 2 ) 2 CS + 3 Ca(OH) 2
Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O

التطبيقات

طليعة الثيوكس

الثيوريا هي مادة أولية لثاني أكسيد الثيوريا ، والذي يتم الحصول عليه باستخدام بيروكسيد الهيدروجين :

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

ثاني أكسيد الثيوريا هو عامل اختزال شائع في معالجة المنسوجات. [ 6 ]

المستحضرات الصيدلانية

للثيوريا فائدة في الكيمياء الحلقية غير المتجانسة العملية . وهي مادة أولية للسلفاثيازولات ، والتتراميزول ، والسيفالوسبورينات .

استخدامات أخرى

تشمل الاستخدامات الصناعية الأخرى للثيوريا إنتاج الراتنجات المقاومة للهب ومسرعات الفلكنة . تُعد الثيوريا لبنات بناء لمشتقات البيريميدين ، حيث تتكثف مع مركبات β-ثنائي الكربونيل. [ 7 ] تتكثف مجموعة الأمين في الثيوريا مبدئيًا مع الكربونيل، يليها تكوين حلقة وتحول تماكبي. ينتج عن إزالة الكبريت البيريميدين. يُحضر كل من حمض الثيوبربيتوريك والسلفاثيازول باستخدام الثيوريا. [ 6 ] يُحضر 4 -أمينو-3-هيدرازينو-5-مركابتو-1،2،4-تريازول من خلال تفاعل الثيوريا مع الهيدرازين .

يستخدم الثيوريا كعامل مساعد في ورق الديازونيوم، وورق التصوير الضوئي الحساس للضوء، وجميع أنواع ورق النسخ الأخرى تقريبًا.

كما يستخدم أيضًا لتلوين المطبوعات الفوتوغرافية المصنوعة من الجيلاتين الفضي (انظر تلوين السيبيا ).

يُستخدم الثيوريا في عمليات الطلاء الكهربائي اللامع وشبه اللامع من نوع كليفتون-فيليبس وبيفر. [ 8 ] كما يُستخدم أيضًا في محلول مع كلوريد القصدير (II) كمحلول طلاء بالقصدير غير كهربائي للوحات الدوائر المطبوعة النحاسية .

تم اقتراح استخدام الثيوريا كسماد ، خاصة في ظل ظروف الإجهاد البيئي. [ 9 ]

وهو مكون في بعض مواد تلميع المعادن، مثل Tarn-X، بالاشتراك مع حمض السلفاميك ومكونات أخرى لإزالة التشويه كيميائياً من المعادن الثمينة مثل الفضة والذهب والبلاتين.

ردود الفعل

يوجد الثيوريا في حالة توازن ديناميكي مع ثيوسيانات الأمونيوم عند درجة حرارة 150 درجة مئوية. وقد استُغل هذا التوازن سابقًا كطريقة لإنتاج الثيوريا، إلا أن فصل الخليط يمثل مشكلة. [ 6 ] الثيوريا مادة قاعدية، مما يسمح بتكوين بروتون على ذرة الكبريت. ووفقًا لدراسة البلورات بالأشعة السينية ، فإن الناتج هو [ HSC(NH2 ) 2 ] + ، وهو كاتيون مستوٍ. ولا يؤثر تكوين البروتون بشكل كبير على أطوال الروابط. [ 10 ]

أكسدة

عند معالجة الثيوريا بمجموعة متنوعة من المؤكسدات، فإنها تُشكّل ثنائي كبريتيد كاتيون. وتتم عملية الأكسدة باليود على النحو التالي: [ 11 ]

S=C(NH₂ ) ₂ + I₂ → [ ( H₂N ) ₂C − S−S−C(NH₂ ) ₂ ] ²⁺ + 2 I⁻

يؤدي الأكسدة باستخدام بيروكسيد الهيدروجين إلى إنتاج ثاني أكسيد الثيوريا . [ 12 ]

عامل الاختزال

يقوم الثيوريا باختزال البيروكسيدات إلى الديولات المقابلة . [ 13 ]

يُستخدم الثيوريا أيضًا في المعالجة الاختزالية للأوزونوليز لإنتاج مركبات الكربونيل . [ 14 ] يُعد ثنائي ميثيل الكبريتيد أيضًا كاشفًا فعالًا لهذا التفاعل، ولكنه شديد التطاير (نقطة الغليان). 37  درجة مئوية ) وله رائحة كريهة بينما الثيوريا عديمة الرائحة وغير متطايرة بشكل ملائم (مما يعكس قطبيتها).

مادة أولية للثيولات

يُستخدم الثيوريا كمصدر للكبريتيد، كما في تحويل هاليدات الألكيل إلى ثيولات. يعتمد التفاعل على قوة النواة المحبة للإلكترونات في مركز الكبريت، وهو مشابه لبروتنة الثيوريا. ينتج عن ألكلة الكبريت ملح إيزوثيورونيوم .

CS(NH₂ ) ₂ + RX → RSC ( NH₂ ) + 2X⁻

تكون كاتيونات إيزوثيورونيوم عرضة للتحلل المائي القاعدي لإعطاء الثيولات، والتي يمكن أن تخضع للبروتنة لإعطاء الثيول.

RSC(NH 2 ) + 2 X − + 2 NaOH → RSNa + OC(NH 2 ) 2 + NaX + H 2 O
RNa + HCl → RSH + NaCl

في أحد الأمثلة، يتم تحضير الإيثان-1،2-ديثيول من 1،2-ثنائي برومو الإيثان : [ 15 ]

C₂H₄Br₂ + 2SC ( NH₂ ) ₂ → [ C₂H₄ ( SC ( NH₂ ) ₂ ) ₂ ] Br₂​​​​
[ C₂H₄ (SC(NH₂ ) ₂ ) ₂ ] Br₂ + 2 KOH → C₂H₄ ( SH ) ₂ + 2 OC(NH₂ ) ₂ + 2 KBr

مادة أولية لكبريتيدات المعادن

مثل غيرها من الثيوأميدات ، يمكن أن تعمل الثيوريا كمصدر للكبريتيد عند تفاعلها مع أيونات المعادن. على سبيل المثال، يتكون كبريتيد الزئبق عند معالجة أملاح الزئبق في محلول مائي بالثيوريا.

Hg²⁺ + SC(NH₂ ) ₂ + H₂O → HgS + OC( NH₂ ) ₂ + 2H⁺

وقد تم تطبيق تفاعلات الكبرتة هذه في تركيب العديد من كبريتيدات المعادن.. [ 16 ] [ 17 ]

مادة أولية للمركبات الحلقية غير المتجانسة

يُعد الثيوريا لبنة أساسية للعديد من المركبات الحلقية غير المتجانسة. وهو مادة أولية لمشتقات البيريميدين عبر التكثيف مع مركبات β-ثنائي الكربونيل. [ 18 ]

وبالمثل، يمكن تصنيع الأمينوثيازولات عن طريق تفاعل الكيتونات ألفا هالو والثيوريا. [ 19 ]

يتم تحضير المستحضرات الصيدلانية حمض الثيوبربيتوريك والسلفاثيازول باستخدام الثيوريا. [ 6 ] يتم تحضير 4-أمينو-3-هيدرازينو-5-مركابتو-1،2،4-تريازول عن طريق تفاعل الثيوريا والهيدرازين .

باستخدام المعادن

نظرًا لكونه نيوكليوفيلًا ضعيفًا ، يتمتع الثيوريا بألفة لأيونات المعادن، مكونًا معقدات تناسقية . ومن الأمثلة على ذلك [ Tc(SC(NH₂ ) ₂ ] ₆ ]Cl₃ . [ 20 ] ومن النتائج العملية لهذه الألفة للمعادن، استخدام الثيوريا كمُلمِّع للفضة . [ 6 ] ومن التطبيقات المحتملة الأخرى استخدام الثيوريا كمُستخلص لاستخلاص الذهب والفضة، متجاوزًا بذلك خطوات استخدام السيانيد والصهر. [ 21 ]

الثيوريا هي كاشف في اختبار كورناكوف يُستخدم للتمييز بين المتصاوغات سيس وترانس لبعض معقدات البلاتين المربعة المستوية . اكتشف الكيميائي الروسي نيكولاي كورناكوف هذا التفاعل عام 1893 ، ولا يزال يُستخدم كطريقة لتحليل هذا النوع من المركبات. [ 22 ]

أمان

الجرعة المميتة الوسطية (LD50 ) للثيوريا هي125  ملغم/كغم للفئران (عن طريق الفم). [ 23 ]

تم الإبلاغ عن تأثير مُسبب لتضخم الغدة الدرقية (تضخم الغدة الدرقية) عند التعرض المزمن، مما يعكس قدرة الثيوريا على التدخل في امتصاص اليود. [ 6 ]

"الثيوريا ومستقلباتها (ربما الثيوريا المؤكسدة) مسببة للأورام وتسبب وذمة الرئة." [ 24 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ فافر، هنري أ.؛ باول، وارن هـ. (2014). تسمية الكيمياء العضوية: توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية والأسماء المفضلة 2013 (الكتاب الأزرق) . كامبريدج: الجمعية الملكية للكيمياء . ص  98، 864. doi : 10.1039/9781849733069 . ISBN 9780854041824. OCLC 1077224056 . 
  2. ↑ "ثيوريا" . قاموس ليكسيكو الإنجليزي البريطاني . مطبعة جامعة أكسفورد . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-03-2020.
  3. ↑ "ثيوريا" . قاموس Merriam-Webster.com . Merriam-Webster. OCLC 1032680871. تاريخ الاسترجاع: 21 يناير 2016 . 
  4. ↑ د. مولين؛ إ. هيلنر (1978). "تحسين بسيط لتوزيعات كثافة إلكترونات الرابطة. التاسع. توزيع كثافة إلكترونات الرابطة في الثيوريا، CS(NH₂ ) ₂ ، عند 123 كلفن ". Acta Crystallogr . B34 (9): 2789–2794 . Bibcode : 1978AcCrB..34.2789M . doi : 10.1107/S0567740878009243 .
  5. ↑ أليغريتي، بي إي؛ كاسترو، إي إيه؛ فورلونغ، جيه جيه بي (مارس 2000). "التوازن التوتوميري للأميدات والمركبات ذات الصلة: أدلة نظرية وطيفية". مجلة التركيب الجزيئي: ثيوكيم . 499 ( 1-3 ): 121-126 . doi : 10.1016/S0166-1280(99)00294-8 .
  6. 1 2 3 4 5 6 7 ميرتشينك، بيرند؛ بيك، فرديناند؛ باور، فولفغانغ (2002). "الثيوريا ومشتقاتها". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a26_803.pub3 . ISBN 3527306730.
  7. ↑ فوستر، إتش إم؛ سنايدر، إتش آر (1955). "4-ميثيل-6-هيدروكسي بيريميدين". التخليق العضوي . 35 : 80. doi : 10.15227/orgsyn.035.0080 .
  8. ↑ "الدليل العالمي الحادي والثمانون لتشطيب المعادن" . تشطيب المعادن، دليل ومصدر . مجلة تشطيب المعادن : 285. خريف 2013. ISSN 0026-0576 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أكتوبر 2016 . 
  9. ↑ وحيد، عبدول (2017-08-01). "الثيوريا: جزيء ذو أهمية بيولوجية هائلة للنباتات" (ملف PDF) . المجلة الدولية للزراعة وعلم الأحياء . 19 (4): 911-920 . doi : 10.17957/ijab/15.0464 . ISSN 1560-8530 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2020-02-15 . تاريخ الاسترجاع: 2020-12-09 . 
  10. ↑ فيل، د.؛ سونغ لونغ، و. (1968). "البنية البلورية لنترات الثيوريا" . مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم ب: علم البلورات البنيوي وكيمياء البلورات . 24 (10): 1334-1339 . رمز Bibcode : 1968AcCrB..24.1334F . doi : 10.1107/S0567740868004255 .
  11. ↑ بيسيادا، م.؛ كوركوميليس، ن.؛ كوبيكي، م.؛ أوتشارزاك، أ.م.؛ بالاس، ف.؛ هادجيكاكو، س.ك. (2014). "الكيمياء الأساسية لليود. تفاعل ثنائي اليود مع الثيوريا ومشتقها الميثيلي: تكوين أمينوثيازولات وأمينوثياديازولات من خلال ثنائي كبريتيد ثنائي الشحنة الموجبة" . دالتون ترانس . 43 (12): 4790-4806 . doi : 10.1039/C3DT53302F . PMID 24477281 . 
  12. ↑ ماكاروف، سيرجي ف.؛ هورفاث، أتيلا ك.؛ سيلاغي-دوميتريسكو، رادو؛ غاو، تشينغيو (2014). "التطورات الحديثة في كيمياء أكاسيد الثيوريا". مجلة الكيمياء الأوروبية . 20 (44): 14164-14176 . doi : 10.1002/chem.201403453 . PMID 25265917 . 
  13. ↑ كانيكو، سي.؛ سوغيمورو، أ.؛ تاناكا، س. (1974). "تخليق سهل بخطوة واحدة لـ cis -2-سيكلوبنتين و cis -2-سيكلوهكسين-1،4-ديول من السيكلوديينات المقابلة" . التخليق . 1974 (12): 876-877 . doi : 10.1055/s-1974-23462 . S2CID 93207044. مؤرشف من الأصل في 12-06-2021 . تم الاسترجاع في 18-06-2022 . 
  14. ↑ غوبتا، د.، سومان، ج.، وديف، س. (1982). "الثيوريا، كاشف مناسب للتحلل الاختزالي لمنتجات الأوزون للأوليفينات". تيتراهيدرون . 38 (20): 3013-3018 . doi : 10.1016/0040-4020(82)80187-7 .{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  15. ↑ سبيزيال، أ. ج. (1963). "إيثانيديول" . التخليق العضويالمجلدات المجمعة ، المجلد 4، صفحة 401  .
  16. ↑ ليانغ، ي. وآخرون (2016). "مادة أولية فعالة لتخليق هياكل نانوية متنوعة من FeS2 عبر طريقة تخليق حراري مائي بسيطة". CrystEngComm . 18 (33): 6262–6271 . Bibcode : 2016CEG....18.6262L . doi : 10.1039/c6ce01203e .
  17. ↑ باو، ن.؛ وآخرون (2007). "تخليق سهل لمركب الكادميوم-ثيوريا بالتحلل الحراري لبلورات نانوية من كبريتيد الكادميوم ذات طور مُتحكم به لإنتاج الهيدروجين التحفيزي الضوئي تحت الضوء المرئي". مجلة الكيمياء الفيزيائية ج . 111 (47): 17527-17534 . doi : 10.1021/jp076566s . 
  18. ↑ فوستر، إتش إم، وسنايدر، إتش آر (1955). "4-ميثيل-6-هيدروكسي بيريميدين". التخليق العضوي . 35 : 80. doi : 10.15227/orgsyn.035.0080{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) .
  19. ↑ دودسون، آر إم وكينغ، إل سي (1945). "تفاعل الكيتونات مع الهالوجينات والثيوريا". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 67 (12): 2242-2243 . Bibcode : 1945JAChS..67.2242D . doi : 10.1021/ja01228a059 . PMID 21005695 . 
  20. ↑ فولكوف، ميخائيل أ.؛ نوفيكوف، أنطون ب.؛ غريغورييف، ميخائيل س.؛ نيفولين، يوري م.؛ جيرمان، كونستانتين إ. (2023). "الثيوريا كمثبت للأشكال المختزلة من التكنيتيوم - Tc(III) وTc(IV): دراسات تجريبية ونظرية للمركبات". الكيمياء اللاعضوية . 62 (1): 256-265 . doi : 10.1021/acs.inorgchem.2c03258 . PMID 36525584 . 
  21. ↑ إسبوزيتو، أنتوني (13 يوليو/تموز 2007). "بينوليس وجامعة المكسيك الوطنية المستقلة تكشفان النقاب عن محطة تجريبية لاستخلاص الذهب والفضة باستخدام الثيوريا في المكسيك" . أخبار الأعمال في الأمريكتين. مؤرشف من الأصل في 17 فبراير/شباط 2009.
  22. ↑ كوفمان، جورج ب. (يناير 1983). "نيكولاي سيمينوفيتش كورناكوف، رد الفعل (1893) والرجل (1860-1941): نظرة استعادية على مدى تسعين عامًا" . بولي هيدرون . 2 (9): 855-863 . doi : 10.1016/S0277-5387(00)81400-X . ISSN 0277-5387 . مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2021. تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2020 . 
  23. ↑ "الثيوريا وخصائصها" . 11 سبتمبر 1986. مؤرشف من الأصل في 27 مايو 2010. تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2012 .
  24. ↑ ميلر، أودري؛ بالمر، ديفيد سي. (15 أبريل 2001). "حمض أمينوإيمينوميثان سلفونيك". موسوعة الكواشف للتخليق العضوي . doi : 10.1002/047084289X.ra091 .

للمزيد من القراءة