Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Тиоцианат
Тиоцианат-3D-vdW.png
Имена
Название ИЮПАК
Цианосульфанид
Другие имена
  • Роданид
  • Сульфоцианат
  • Сульфоцианат
  • Тиоцианид
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
UNII
Характеристики
SCN -
Молярная масса58,08  г · моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Тиоцианат (также известный как роданид ) представляет собой анион [SCN] - . Это сопр женное основание из тиоциановой кислоты . Обычные производные включают бесцветные соли калия тиоцианата и натрий тиоцианата . Органические соединения, содержащие функциональную группу SCN, также называют тиоцианатами. Тиоцианат ртути (II) ранее использовался в пиротехнике.

Тиоцианат аналогичен цианат- иону [OCN] - , в котором кислород заменен серой . [SCN] - это один из псевдогалогенидов из-за сходства его реакций с реакциями галогенид- ионов. Тиоцианат раньше назывался роданидом (от греческого слова « роза» ) из-за красного цвета его комплексов с железом . Тиоцианат образуется при реакции элементарной серы или тиосульфата с цианидом :

8 CN - + S 8 → 8 SCN -
CN - + S
2О2-
3 → SCN - + SO2-
3

Вторая реакция катализируется тиосульфатсульфатрансферазой , митохондриальным ферментом печени, и другими трансферазами серы, которые вместе ответственны за около 80% метаболизма цианидов в организме. [1]

Органические тиоцианаты [ править ]

Фенилтиоцианат и фенилизотиоцианат являются изомерами связей и связаны по-разному.

Органические и производные переходных металлов иона тиоцианата могут существовать в виде « изомеров связи ». В тиоцианатах органическая группа (или ион металла) присоединена к сере: R-S-C≡N имеет одинарную связь S-C и тройную связь C≡N. [2] В изотиоцианатах , то заместитель присоединен к азоту: R-N = C = S имеет S = C двойную связь и C = N двойной связь:

Органические тиоцианаты являются ценными строительными блоками в органической химии и позволяют эффективно получать доступ к различным серосодержащим функциональным группам и каркасам. [3]

Синтез [ править ]

Существует несколько способов синтеза, самый основной из которых - реакция между галогенидами алкилов и тиоцианатом щелочного металла в водной среде. [4] Органические тиоцианаты гидролизуются до тиокарбаматов в синтезе тиокарбаматов Римшнейдера .

Биологическая химия тиоцианата в медицине [ править ]

Тиоцианат [5] , как известно, важную роль в биосинтезе hypothiocyanite с помощью лактопероксидазы . [6] [7] [8] Таким образом, полное отсутствие тиоцианата или восстановленного тиоцианата [9] в организме человека (например, кистозный фиброз ) наносит ущерб системе защиты человека-хозяина. [10] [11]

Тиоцианат является мощным конкурентным ингибитором симпортера йодида натрия в щитовидной железе . [12] Йод является важным компонентом тироксина . Поскольку тиоцианаты уменьшают транспорт йодида в фолликулярную клетку щитовидной железы, они уменьшают количество тироксина, производимого щитовидной железой. Таким образом, пациентам с гипотиреозом с дефицитом йода лучше избегать продуктов, содержащих тиоцианат. [13]

В начале 20 века тиоцианат использовался для лечения гипертонии , но больше не используется из-за связанной с ним токсичности. [14] Нитропруссид натрия , метаболитом которого является тиоцианат, по-прежнему используется для лечения неотложной гипертонической болезни . Роданеза катализирует реакцию нитропруссида натрия с тиосульфатом с образованием метаболита тиоцианата.

Координационная химия [ править ]

Структура Pd (Me 2 N (CH 2 ) 3 PPh 2 ) (SCN) (NCS). [15]
Резонансные структуры тиоцианат-иона

Тиоцианат разделяет свой отрицательный заряд примерно поровну между серой и азотом . Как следствие, тиоцианат может действовать как нуклеофил по отношению к сере или азоту - это амбидентатный лиганд . [SCN] - также может соединять два (M-SCN-M) или даже три металла (> SCN- или -SCN <). Экспериментальные данные приводят к общему выводу, что металлы класса A ( твердые кислоты ) имеют тенденцию к образованию N- связанных тиоцианатных комплексов, тогда как металлы класса B ( мягкие кислоты ) имеют тенденцию к образованию S-связанные тиоцианатные комплексы. Иногда участвуют другие факторы, например кинетика и растворимость, и может возникать изомерия связи, например [Co (NH 3 ) 5 (NCS)] Cl 2 и [Co (NH 3 ) 5 (SCN)] Cl 2 . [16]

Тест на железо (III) и кобальт (II) [ править ]

Кроваво-красный (вверху) комплекс [Fe (NCS) (H 2 O) 5 ] 2+ (слева) указывает на присутствие Fe 3+ в растворе.

Если [SCN] - добавляется к раствору с ионами железа (III) , кроваво-красный раствор образуется в основном за счет образования [Fe (SCN) (H 2 O) 5 ] 2+ , т.е. пентааква (тиоцианато- N ) железо (III). Также образуются меньшие количества других гидратированных соединений: например, Fe (SCN) 3 и [Fe (SCN) 4 ] - . [17]

Точно так же Co 2+ дает синий комплекс с тиоцианатом. [18] Как комплексы железа, так и кобальта можно экстрагировать органическими растворителями, такими как диэтиловый эфир или амиловый спирт. Это позволяет определять эти ионы даже в сильно окрашенных растворах. Определение Co (II) в присутствии Fe (III) возможно путем добавления к раствору KF, который образует бесцветные, очень стабильные комплексы с Fe (III), которые больше не реагируют с SCN - . [ необходима цитата ]

Фосфолипиды или некоторые детергенты способствуют переносу тиоцианато-железа в хлорированные растворители, такие как хлороформ, и могут быть определены таким образом. [19]

См. Также [ править ]

  • Сульфобы

Ссылки [ править ]

  • Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.

Цитаты [ править ]

  1. ↑ Авраам, Клаус; Бурке, Торстен; Лампен, Альфонсо (24 февраля 2015 г.). «Биодоступность цианида после однократного приема пищи с высоким содержанием цианогенных гликозидов: перекрестное исследование на людях» . Архив токсикологии . 90 (3): 559–574. DOI : 10.1007 / s00204-015-1479-8 . PMC 4754328 . PMID 25708890 .  
  2. Перейти ↑ Guy, RG (1977). «Синтезы и препаративные применения тиоцианатов». В Патай, С. (ред.). Химия цианатов и их производных . 2 . Нью-Йорк: Джон Вили.
  3. ^ Кастанхейро, Томас; Суфферт, Жан; Доннард, Морган; Гулеа, Михаэла (01.02.2016). «Последние достижения в химии органических тиоцианатов». Chem. Soc. Ред . 45 (3): 494–505. DOI : 10.1039 / c5cs00532a . ISSN 1460-4744 . PMID 26658383 .  
  4. ^ «Синтез тиоцианатов» .
  5. ^ Pedemonte, N .; Caci, E .; Sondo, E .; Caputo, A .; Rhoden, K .; Pfeffer, U .; ди Кандиа, М .; Bandettini, R .; Ravazzolo, R .; Zegarra-Moran, O .; Галиетта, LJ (2007). «Транспорт тиоцианата в покоящихся и стимулированных IL-4 клетках бронхиального эпителия человека: роль пендриновых и анионных каналов» . Журнал иммунологии . 178 (8): 5144–5153. DOI : 10.4049 / jimmunol.178.8.5144 . PMID 17404297 . 
  6. ^ Коннер, GE; Wijkstrom-Frei, C .; Рэнделл, SH; Fernandez, VE; Салате, М. (2007). «Система лактопероксидазы связывает транспорт анионов с защитой хозяина при кистозном фиброзе» . Письма FEBS . 581 (2): 271–278. DOI : 10.1016 / j.febslet.2006.12.025 . PMC 1851694 . PMID 17204267 .  
  7. ^ Белый, МЫ; Прюитт, км; Манссон-Рахемтулла, Б. (1983). «Антибактериальная система пероксидаза-тиоцианат-пероксид не повреждает ДНК» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 23 (2): 267–272. DOI : 10.1128 / aac.23.2.267 . PMC 186035 . PMID 6340603 .  
  8. ^ Томас, EL; Ауне, TM (1978). «Антимикробная система лактопероксидазы, пероксида, тиоцианата: корреляция окисления сульфгидрила с антимикробным действием» . Инфекция и иммунитет . 20 (2): 456–463. DOI : 10.1128 / IAI.20.2.456-463.1978 . PMC 421877 . PMID 352945 .  
  9. ^ Минаровски, Ł .; Sands, D .; Minarowska, A .; Karwowska, A .; Sulewska, A .; Gacko, M .; Chyczewska, E. (2008). «Концентрация тиоцианата в слюне больных муковисцидозом» (PDF) . Folia Histochemica et Cytobiologica . 46 (2): 245–246. DOI : 10.2478 / v10042-008-0037-0 . PMID 18519245 .  [ постоянная мертвая ссылка ]
  10. ^ Moskwa, P .; Lorentzen, D .; Excoffon, KJ; Zabner, J .; McCray, PB Jr; Nauseef, WM; Dupuy, C .; Банфи, Б. (2007). «Новая система защиты дыхательных путей хозяина дефектна при кистозном фиброзе» . Американский журнал респираторной медицины и реанимации . 175 (2): 174–183. DOI : 10,1164 / rccm.200607-1029OC . PMC 2720149 . PMID 17082494 .  
  11. ^ Xu, Y .; Szép, S .; Lu, Z .; Szep; Лу (2009). «Антиоксидантная роль тиоцианата в патогенезе кистозного фиброза и других заболеваний, связанных с воспалением» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (48): 20515–20519. Bibcode : 2009PNAS..10620515X . DOI : 10.1073 / pnas.0911412106 . PMC 2777967 . PMID 19918082 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Браверман Л. Е.; Он X .; Пино С .; и другие. (2005). «Влияние перхлората, тиоцианата и нитрата на функцию щитовидной железы у рабочих, подвергающихся длительному воздействию перхлората» . J Clin Endocrinol Metab . 90 (2): 700–706. DOI : 10.1210 / jc.2004-1821 . PMID 15572417 . 
  13. ^ «Гипотиреоз» . umm.edu . Медицинский центр Университета Мэриленда . Дата обращения 3 декабря 2014 .
  14. ^ Уоррен Ф. Горман; Эмануэль Мессинджер; И Моррис Херман (1949). «Токсичность тиоцианатов, используемых при лечении гипертонии». Ann Intern Med . 30 (5): 1054–1059. DOI : 10.7326 / 0003-4819-30-5-1054 . PMID 18126744 . 
  15. ^ Palenik, Gus J .; Кларк, Джордж Рэймонд (1970). «Кристаллическая и молекулярная структура изотиоцианатотиоцианато- (1-дифенилфосфино-3-диметиламинопропан) палладия (II)». Неорганическая химия . 9 (12): 2754–2760. DOI : 10.1021 / ic50094a028 . ISSN 0020-1669 . 
  16. ^ Гринвуд, стр. 326
  17. ^ Гринвуд, стр. 1090
  18. ^ Ури, N (1947-01-01). «Стабильность тиоцианатного комплекса кобальта в смесях этилового спирта и воды и фотометрическое определение кобальта». Аналитик . 72 (860): 478–481. Bibcode : 1947Ana .... 72..478U . DOI : 10.1039 / AN9477200478 . PMID 18917685 . 
  19. ^ Стюарт, JC (1980). «Колориметрическое определение фосфолипидов с ферротиоцианатом аммония». Анальный. Biochem . 104 (1): 10–14. DOI : 10.1016 / 0003-2697 (80) 90269-9 . PMID 6892980 .