硫脲及取代硫脲的合成研究(3)

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2 综述

2.1 硫脲的性质

硫脲（Thiourea，thiocarbamide）,又名硫代尿素,分子式：CN2H4S,相对分子质量:76.12，结构式:NH2CSNH2,硫脲是白色或浅黄色晶体,它的表面有光泽，针状，有苦，闻起来有股刺激性难闻的气。硫脲易燃,它的相对密度（水=1）：1.41,熔点达到176-178℃，在高温作用下，达到180℃，硫脲易分解；在真空中，将它加热至150-160℃，易升华；在空气中放置易潮解。除此之外，硫脲还具有氧化性和还原性。硫脲具有还原性，它能被强氧化剂氧化，例如双氧水等，反应得到一种新的硫脲，即二氧化硫脲；硫脲有弱碱性，使得它容易遇到强酸后，发生成盐反应，类似于尿素，这种反应可逆。硫脲中的硫元素在碱性溶液中与含铅离子的盐类反应，生成黑色的PbS沉淀。硫脲具有毒性，为了避免因吸入，误食，经皮吸收后对人体造成的健康危害，实验过程中需要佩戴防毒口罩，戴防化学品手套。

2.2 硫脲的用途

2.2.1 工业用途

在工业上，硫脲是主要用于合成磺胺噻唑，甲基硫氧嘧啶等药物的原料以及中间体。其中，缩氨基硫脲化合物的生物活性表现在以下几个方面，如抗癌、抗菌、抗结核和抗疟疾等, 因此，设计药物分子过程中, 缩氨基硫脲很好地发挥了药效。例如：2014年，刘海彬[1]等研究发现了喹唑啉哌嗪缩氨基硫脲衍生物具有体外抗癌的活性。为了寻找新的EGFR抑制剂,该实验以4,5-二甲氧基-2-氨基苯甲酸为原料, 经过四个反应步骤，第一步先发生酯化成环，第二步用前面得到的产物与SOCl2作用，发生氯取代，接着加入哌嗪，发生胺基化反应，最后产物两两缩合,制得了15个含哌嗪的喹唑啉目标硫脲衍生物，目标化合物为乳白色固体，其产率范围在41.6%-64.3%，由于EGFR呈现出过度状态会导致人体细胞发生病变，此时实验以人乳腺癌MCF-7，人肺癌A549和人前列腺癌PC3三种细胞系为靶标,使用MTT法试验了所制得的15个新化合物对3种细胞系在人体之外的抗癌活性。

目前，硫脲及取代硫脲衍生物作为一类特殊的捕收剂，主要用在含硫的矿产的开采和分析。随着深部硫化矿床的不断开采，难处理金矿成为了冶金工业日后的发展趋势，因此对于硫脲衍生物用于冶金研究也越来越受到人们的关注，同时，至今，硫脲溶剂法从硫化矿中冶金被用在浸金工艺的无毒化处理之中,在许多国家硫脲提金已经迈入了工业的实际化生产进程。硫脲溶剂法从硫化矿中冶金受到青睐在于它没有毒性,可供选择,能使金快速溶解在硫脲里。杨喜云[2]等首次提出采用高温焙烧的方式，以硫脲−硫氰酸钠作为浸出液，提炼那些难处理金矿中的金，实验第一步是对金矿进行高温焙烧预处理。采用管式炉焙烧，控制焙烧温度600-800℃,用NaOH溶液来吸收焙烧后生成的SO2以及As2O3气体。第二步量取200 mL Fe2(SO4)3、硫脲(Tu)以及NaSCN组成的混合溶液，稀硫酸调节pH值，恒温搅拌浸金，最后过滤得到提出物，金的浸出率达到93.1%。研究表明：在相同的条件下，硫脲−硫氰酸钠浸出法的浸出率已经超出了单一体系中的浸出率之和，硫脲与硫氰酸钠在浸金工艺上相辅相成。实验中，他们还对焙烧温度，硫脲浓度，硫氰酸钠浓度，硫酸铁浓度，浸出时间和温度进行控制，研究了影响硫脲浸金回收率的原因，得出以下结论：焙烧温度和硫脲浓度的影响较大。逐渐升高温度，金的浸出率增加，当达到最佳浸出率时，焙烧温度升到 750 ℃；高浓度的硫脲能减慢硫氰酸钠的分效率，得到的产物越稳定。

硫脲及取代硫脲衍生物可以广泛地用作酸洗、除垢、油井酸化等方面,是因为：在酸性溶液中，它吸附在油污表面，使得物体表面多了一层保护膜，更不容易被强酸强碱等化学物质所腐蚀表面。硫脲作为一种酸性的缓蚀剂，在电极的两端同时起到作用，使电化学反应被有效地阻止，分子中含氧，硫，氮的化合物是该试剂主要的研究对象，由于这些有机物的极性大，所以导致同时具备较大的金属亲和力。2003年，沈长斌[3]等在室温下，1mol/L盐酸溶液中，放入了两块不同工艺打造的纯铁，分别是粗晶和纳米晶，然后通过电化学阻抗谱法进行研究比较了这两种铁的抗腐蚀能力。以1mol/L盐酸为对比样，拟合实验效果，通过电化学阻抗谱法的拟合结果得知：在 1mol/L盐酸溶液中，块体纳米晶工业纯铁的腐蚀程度比粗晶工业纯铁的腐蚀程度要小。该结果证实了硫脲具有吸附缓蚀能力，并且其抑制腐蚀性能的提高离不开体纳米化的发现，与体纳米化的发展密不可分。源1自3优尔8.论~文'网·www.youerw.com