Тиоцианат

Тиоцианат
Имена

Предпочтительное название IUPAC Тиоцианат ^[1]
Другие имена Роданид Сульфоцианат Сульфоцианат Тиоцианид Цианосульфанид
Идентификаторы
Количество CAS	302-04-5^Y
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 18022^Y
ЧЭМБЛ	ChEMBL84336^N
ChemSpider	8961^Y
IUPHAR / BPS	4529
PubChem CID	9322
UNII	O748SU14OM^Y
ИнЧИ InChI = 1S / CHNS / c2-1-3 / h3H / p-1^Y Ключ: ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M^Y InChI = 1 / CHNS / c2-1-3 / h3H / p-1 Ключ: ZMZDMBWJUHKJPS-REWHXWOFAX
Улыбки [S-] C # N
Характеристики
Химическая формула	SCN ^-
Молярная масса	58,08 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 ?)^YN
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] ^- один из псевдогалогенидов из-за сходства его реакций с реакциями галогенид- ионов. Раньше тиоцианат был известен как роданид (от греческого слова « роза» ) из-за красного цвета его комплексов с железом . Тиоцианат получают реакцией элементарной серы или тиосульфата с цианидом :

8 CN ^- + S ₈ → 8 SCN ^-

CN ^- + S
₂О^2-
₃ → SCN ^- + SO^2-
₃

Вторая реакция катализируется тиосульфат-серотрансферазой , митохондриальным ферментом печени, и другими трансферазами серы, которые вместе ответственны за около 80% метаболизма цианидов в организме. ^[2]

Органические тиоцианаты

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

Органические производные тиоцианат-иона и производные переходных металлов 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. ^[3] 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. ^[4]

Синтез

Существует несколько способов синтеза, наиболее основным из которых является реакция между алкилгалогенидами и тиоцианатом щелочного металла в водной среде. ^[5] Органические тиоцианаты гидролизуются до тиокарбаматов в синтезе тиокарбаматов Римшнейдера .

Биологическая химия тиоцианата в медицине

Тиоцианат ^[6] , как известно, важную роль в биосинтезе hypothiocyanite с помощью лактопероксидазы . ^[7]^[8]^[9] Таким образом, полное отсутствие тиоцианата или восстановленного тиоцианата ^[10] в организме человека (например, кистозный фиброз ) наносит ущерб системе защиты человека-хозяина. ^[11]^[12]

Тиоцианат является мощным конкурентным ингибитором симпортера йодида натрия в щитовидной железе . ^[13] Йод является важным компонентом тироксина . Поскольку тиоцианаты уменьшают транспорт йодида в фолликулярную клетку щитовидной железы, они уменьшают количество тироксина, вырабатываемого щитовидной железой. Таким образом, пациентам с гипотиреозом с дефицитом йода лучше избегать продуктов, содержащих тиоцианат. ^[14]

В начале 20 века тиоцианат использовался для лечения гипертонии , но больше не используется из-за связанной с ним токсичности. ^[15] Нитропруссид натрия , метаболитом которого является тиоцианат, все еще используется для лечения неотложной гипертонической болезни . Роданеза катализирует реакцию нитропруссида натрия с тиосульфатом с образованием метаболита тиоцианата. Тиоцианат также метаболит детоксикации цианидов по роданезам .

Координационная химия

Структура Pd (Me ₂ N (CH ₂ ) ₃ PPh ₂ ) (SCN) (NCS). ^[16]

{\ displaystyle {\ ce {S = C = N ^ {\ ominus} <-> {^ {\ ominus} S} -C}} {\ ce {#N}}}

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 образовывать 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 . ^[17] Он [SCN] считается слабым лигандом. ([ NCS ] - сильный лиганд) ^[18]

Тест на железо (III) и кобальт (II)

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 ] ^- . ^[19]

Точно так же Co ²⁺ дает синий комплекс с тиоцианатом. ^[20] Как комплексы железа, так и кобальта можно экстрагировать в органические растворители, такие 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. ^[21]

Смотрите также

Сульфобы

использованная литература

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

Цитаты

^ Международный союз чистой и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные наименования 2013 . Королевское химическое общество . С. 784, 1069. DOI : 10.1039 / 9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4.
↑ 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 .
Перейти ↑ Guy, RG (1977). «Синтезы и препаративные применения тиоцианатов». В Патай, С. (ред.). Химия цианатов и их производных . 2 . Нью-Йорк: Джон Вили.
^ 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 .
^ «Синтез тиоцианатов» .
^ 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 .
^ Коннер, GE; Wijkstrom-Frei, C .; Рэнделл, SH; Fernandez, VE; Салате, М. (2007). «Система лактопероксидазы связывает транспорт анионов с защитой хозяина при муковисцидозе» . Письма FEBS . 581 (2): 271–278. DOI : 10.1016 / j.febslet.2006.12.025 . PMC 1851694 . PMID 17204267 .
^ 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 .
^ Томас, EL; Ауне, TM (1978). «Антимикробная система лактопероксидазы, пероксида, тиоцианата: корреляция сульфгидрильного окисления с антимикробным действием» . Инфекция и иммунитет . 20 (2): 456–463. DOI : 10.1128 / IAI.20.2.456-463.1978 . PMC 421877 . PMID 352945 .
^ Minarowski, Ł .; Sands, D .; Minarowska, A .; Karwowska, A .; Sulewska, A .; Гацко, М .; 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 ]}
^ Москва, П .; Lorentzen, D .; Excoffon, KJ; Забнер, Дж .; 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 .
^ Xu, Y .; Szép, S .; Lu, Z .; Szep; Лу (2009). «Антиоксидантная роль тиоцианата в патогенезе муковисцидоза 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 )
^ 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 .
^ «Гипотиреоз» . umm.edu . Медицинский центр Университета Мэриленда . Проверено 3 декабря 2014 .
^ 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 .
^ Паленик, Гас Дж .; 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 .
^ Гринвуд, стр. 326
^ «координационные соединения» (PDF) .
^ Гринвуд, стр. 1090
^ 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 .
Перейти ↑ Stewart, JC (1980). «Колориметрическое определение фосфолипидов с ферротиоцианатом аммония». Анальный. Biochem . 104 (1): 10–14. DOI : 10.1016 / 0003-2697 (80) 90269-9 . PMID 6892980 .

[1] Международный союз чистой и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные наименования 2013 . Королевское химическое общество . С. 784, 1069. DOI : 10.1039 / 9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4.

[Abraham_al2015-2] 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 .

[3] Перейти ↑ Guy, RG (1977). «Синтезы и препаративные применения тиоцианатов». В Патай, С. (ред.). Химия цианатов и их производных . 2 . Нью-Йорк: Джон Вили.

[4] 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 .

[5] «Синтез тиоцианатов» .

[pmid17404297-6] 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 .

[pmid17204267-7] Коннер, GE; Wijkstrom-Frei, C .; Рэнделл, SH; Fernandez, VE; Салате, М. (2007). «Система лактопероксидазы связывает транспорт анионов с защитой хозяина при муковисцидозе» . Письма FEBS . 581 (2): 271–278. DOI : 10.1016 / j.febslet.2006.12.025 . PMC 1851694 . PMID 17204267 .

[pmid6340603-8] 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 .

[pmid352945-9] Томас, EL; Ауне, TM (1978). «Антимикробная система лактопероксидазы, пероксида, тиоцианата: корреляция сульфгидрильного окисления с антимикробным действием» . Инфекция и иммунитет . 20 (2): 456–463. DOI : 10.1128 / IAI.20.2.456-463.1978 . PMC 421877 . PMID 352945 .

[pmid18519245-10] Minarowski, Ł .; Sands, D .; Minarowska, A .; Karwowska, A .; Sulewska, A .; Гацко, М .; 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 ]}

[pmid17082494-11] Москва, П .; Lorentzen, D .; Excoffon, KJ; Забнер, Дж .; 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 .

[pmid19918082-12] Xu, Y .; Szép, S .; Lu, Z .; Szep; Лу (2009). «Антиоксидантная роль тиоцианата в патогенезе муковисцидоза 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 )

[pmid15572417-13] 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 .

[14] «Гипотиреоз» . umm.edu . Медицинский центр Университета Мэриленда . Проверено 3 декабря 2014 .

[15] 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 .

[PalenikClark1970-16] Паленик, Гас Дж .; 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 .

[17] Гринвуд, стр. 326

[18] «координационные соединения» (PDF) .

[19] Гринвуд, стр. 1090

[20] 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 .

[21] Перейти ↑ Stewart, JC (1980). «Колориметрическое определение фосфолипидов с ферротиоцианатом аммония». Анальный. Biochem . 104 (1): 10–14. DOI : 10.1016 / 0003-2697 (80) 90269-9 . PMID 6892980 .

[1]

vтеНеорганические соединения углерода и родственных ионов
Соединения	CBr 4 CCl 4 CF CF 4 CI 4 CO CO 2 CO 3 CO 4 CO 5 CO 6 COS CS CS 2 CSe 2 С 3 О 2 C 3 S 2 SiC
Ионы углерода	Карбиды [: C≡C:] ^2– , [:: C ::] ^4– , [: C = C = C:] ^4– Цианиды [: C≡N:] ^- Цианаты [: OC≡N:] ^- Тиоцианаты [: SC≡N:] ^- Фульминаты [: C≡NO:] ^- Изотиоцианаты [: C≡NS:] ^-
Оксиды и родственные	Оксиды Нитриды Карбонилы металлов Угольная кислота Бикарбонаты Карбонаты