Тиоцианат

Тиоцианат
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК Тиоцианат
	Другие имена Роданид ; Сульфоцианат ; Сульфоцианат ; Тиоцианид ; Цианосульфанид ;
Идентификаторы
Номер CAS	302-04-5 ;
3D model ( JSmol )	[СК≡Н] - : Интерактивное изображение ; [С=Ц=Н] - : Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ: 18022 ;
ХЭМБЛ	ХЕМБЛ84336 ;
ХимическийПаук	8961 ;
ИЮФАР/БПС	4529 ;
ПабХим CID	9322 ;
НЕКОТОРЫЙ	О748СУ14ОМ ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	[СКН] −
Молярная масса	58.08 g·mol −1
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Тиоцианаты – это соли, содержащие роданидный анион. [СКН] ⁻ (также известный как роданид или роданат ). [СКН] ⁻ является сопряженным основанием кислоты тиоциановой . Обычные соли включают бесцветные соли роданид калия и роданид натрия . Тиоцианат ртути (II) раньше использовался в пиротехнике.

Тиоцианат аналогичен цианат- иону, [ОКН] ⁻, где кислород заменен серой . [СКН] ⁻ является одним из псевдогалогенидов из-за сходства его реакций с реакциями галогенид- ионов. Тиоцианат раньше 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 : ${\ce {8 CN- + S8 -> 8 SCN-}}$ ${\ce {CN- + S2O3^2- -> SCN- + SO3^2-}}$ Вторая реакция катализируется тиосульфатсертрансферазой , митохондриальным ферментом печени, и другими серотрансферазами, которые вместе ответственны за около 80% метаболизма цианидов в организме. ^{[ 2 ]}

Окисление роданида неизбежно приводит к образованию сернокислого газа . Другой продукт зависит от pH : в кислоте это цианистый водород , предположительно через HOSCN и с дицианид серы побочным продуктом ; но в основных и нейтральных растворах это цианат . ^{[ 3 ]}

Биология

События

Тиоцианат широко встречается в природе, хотя часто в низких концентрациях. Это компонент некоторых циклов серы .

Биохимия

Тиоцианатгидролазы катализируют превращение тиоцианата в карбонилсульфид. ^{[ 4 ]} и цианировать : ^{[ 5 ]}

СКН ⁻ + Н ₂ О + Н ⁺ → ШОС + НГ ₃

СКН ⁻ + Н ₂ О → ОКН ⁻ + Ч ₂ С

Лекарство

Тиоцианат ^{[ 6 ]} Известно, что он играет важную роль в биосинтезе гипотиоцианита с помощью лактопероксидазы . ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Таким образом, полное отсутствие роданида или восстановленный тиоцианат ^{[ 10 ]} в организме человека (например, муковисцидоз ) повреждает защитную систему человека. ^{[ 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 фолликулярные клетки щитовидной железы, они уменьшают количество тироксина, вырабатываемого щитовидной железой. Таким образом, пациентам с гипотиреозом с дефицитом йода лучше избегать пищевых продуктов, содержащих тиоцианат. ^{[ 14 ]}

В начале 20 века тиоцианат использовался для лечения гипертонии , но больше не используется из-за связанной с ним токсичности. ^{[ 15 ]} Однако нитропруссид натрия , метаболитом которого является тиоцианат, до сих пор используется для лечения неотложной гипертонической болезни . Роданез катализирует реакцию нитропруссида натрия (как и другие цианиды ) с тиосульфатом с образованием метаболита тиоцианата.

Координационная химия

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

Резонансные структуры роданид-иона

Тиоцианат примерно поровну распределяет свой отрицательный заряд между серой и азотом . Как следствие, тиоцианат может действовать как нуклеофил как по сере, так и по азоту — это амбидентатный лиганд . [СКН] ⁻ также может соединять два (M-SCN-M) или даже три металла (>SCN- или -SCN<). Экспериментальные данные приводят к общему выводу, что металлы класса А ( жесткие кислоты ) имеют тенденцию образовывать роданиатные комплексы с N -связью, тогда как металлы класса B ( мягкие кислоты ) имеют тенденцию образовывать роданиатные комплексы с S -связью. Иногда участвуют и другие факторы, например кинетика и растворимость, и может возникнуть изомерия сцепления, например, [Co(NH ₃ ) ₅ (NCS)]Cl ₂ и [Co(NH ₃ ) ₅ (SCN)]Cl ₂ . ^{[ 17 ]} Он [SCN] считается слабым лигандом. ([ NCS ] является сильным лигандом) ^{[ 18 ]}

Тест на железо(III) и кобальт(II)

Комплекс кроваво-красного цвета (вверх) [Fe(NCS)(H ₂ O) ₅ ] ²⁺ (слева) указывает на присутствие Fe ³⁺ в растворе.

Если [СКН] ⁻ при добавлении к раствору с ионами железа(III) образуется раствор кроваво-красного цвета преимущественно 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 ]}

Аналогично, Ко ²⁺ дает синий комплекс с роданидом. ^{[ 20 ]} Комплексы железа 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 добавлением к раствору KF, который образует с Fe(III) неокрашенные, очень устойчивые комплексы, которые уже не реагируют с SCN. ⁻. ^{[ 21 ]}

Фосфолипиды или некоторые детергенты способствуют переносу тиоцианатного железа в хлорированные растворители, такие как хлороформ, и могут быть определены таким способом. ^{[ 22 ]}

См. также

Сульфобы

Ссылки

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

Цитаты

^ Международный союз теоретической и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 . Королевское химическое общество . стр. 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 употребления продуктов, содержащих высокий уровень цианогенных гликозидов: перекрестное исследование на людях» . Архив токсикологии . 90 (3): 559–574. дои : 10.1007/s00204-015-1479-8 . ПМЦ 4754328 . ПМИД 25708890 .
^ Уилсон, И.Р.; Харрис, GM (1 января 1961 г.). «Окисление роданид-иона перекисью водорода II: реакция, катализируемая кислотой». Журнал Американского химического общества . 83 (2): 286–289. дои : 10.1021/ja01463a007 .
^ Катаяма, Йоко; Хасимото, Канако; Накаяма, Хироши; Мино, Хироюки; Нодзири, Масаки; В-шестых, Вокруг; Нюноя, Хироши; Йода, Масафуми; Такио, Кодзи; Одака, Масафуми (2006). «Тиоцианатгидролаза представляет собой кобальтсодержащий металлофермент с лигандом цистеин-сульфиновой кислоты». Журнал Американского химического общества . 128 (3): 728–729. дои : 10.1021/ja057010q . ПМИД 16417356 .
^ Тихонова Тамара В.; Сорокин Дмитрий Юрьевич; Хаген, Уилфред Р.; Хренова Мария Георгиевна; Мейзер, Жерар; Ракитина Татьяна Владимировна; Шабалин Иван Георгиевич; Трофимов Антон Александрович; Цаллагов Станислав И.; Попов, Владимир О. (2020). «Трехъядерный медный биокаталитический центр образует активный сайт тиоцианатдегидрогеназы» . Труды Национальной академии наук . 117 (10): 5280–5290. Бибкод : 2020PNAS..117.5280T . дои : 10.1073/pnas.1922133117 . ПМИД 32094184 .
^ Педемонте, Н.; Качи, Э.; Сондо, Э.; Капуто, А.; Роден, К.; Пфеффер, У.; Кандия, М.; Бандеттини, Р.; Раваццоло, Р.; Зегарра-Моран, О.; Галиетта, ЖЖ (2007). «Тоцианатный транспорт в покоящихся и стимулированных IL-4 бронхиальных эпителиальных клетках человека: роль пендрина и анионных каналов» . Журнал иммунологии . 178 (8): 5144–5153. дои : 10.4049/jimmunol.178.8.5144 . ПМИД 17404297 .
^ Коннер, GE; Вейкстрем-Фрай, К.; Рэнделл, Ш.; Фернандес, ВЕ; Салате, М. (2007). «Система лактопероксидазы связывает транспорт анионов с защитой хозяина при муковисцидозе» . Письма ФЭБС . 581 (2): 271–278. дои : 10.1016/j.febslet.2006.12.025 . ПМК 1851694 . ПМИД 17204267 .
^ Уайт, МЫ; Прюитт, К.М.; Манссон-Рахемтулла, Б. (1983). «Антибактериальная система пероксидаза-тиоцианат-пероксид не повреждает ДНК» . Антимикробные средства и химиотерапия . 23 (2): 267–272. дои : 10.1128/aac.23.2.267 . ПМК 186035 . ПМИД 6340603 .
^ Томас, Эл.; Ауне, ТМ (1978). «Лактопероксидаза, пероксид, тиоцианатная антимикробная система: корреляция окисления сульфгидрила с противомикробным действием» . Инфекция и иммунитет . 20 (2): 456–463. дои : 10.1128/IAI.20.2.456-463.1978 . ПМК 421877 . ПМИД 352945 .
^ Минаровский, Л.; Сэндс, Д.; Минаровска, А.; Карвовска, А.; Сулевска, А.; Гацко, М.; Чичевска, Э. (2008). «Концентрация тиоцианата в слюне больных муковисцидозом» (PDF) . Folia Histochemica et Cytobiologica . 46 (2): 245–246. дои : 10.2478/v10042-008-0037-0 . ПМИД 18519245 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Москва, П.; Лоренцен, Д.; Экскоффон, К.Дж.; Забнер, Дж.; Маккрей, П.Б. младший; Наусиф, В.М.; Дюпюи, К.; Банфи, Б. (2007). «Новая система защиты дыхательных путей неисправна при муковисцидозе» . Американский журнал респираторной медицины и интенсивной терапии . 175 (2): 174–183. дои : 10.1164/rccm.200607-1029OC . ПМК 2720149 . ПМИД 17082494 .
^ Сюй, Ю.; Сеп, С.; Лу, З.; Шеп; 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. Бибкод : 2009PNAS..10620515X . дои : 10.1073/pnas.0911412106 . ПМЦ 2777967 . ПМИД 19918082 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Браверман Л.Е.; Он Х.; Пино С.; и др. (2005). «Влияние перхлората, тиоцианата и нитрата на функцию щитовидной железы у работников, подвергающихся длительному воздействию перхлората» . J Clin Эндокринол Метаб . 90 (2): 700–706. дои : 10.1210/jc.2004-1821 . ПМИД 15572417 .
^ «Гипотиреоз» . умм.edu . Медицинский центр Университета Мэриленда . Проверено 3 декабря 2014 г.
^ Уоррен Ф. Горман; Эмануэль Мессингер; И Моррис Херман (1949). «Токсичность тиоцианатов, используемых при лечении гипертонии». Энн, интерн, мед . 30 (5): 1054–1059. дои : 10.7326/0003-4819-30-5-1054 . ПМИД 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. дои : 10.1021/ic50094a028 . ISSN 0020-1669 .
^ Гринвуд, с. 326
^ «Координационные соединения» (PDF) .
^ Гринвуд, с. 1090
^ Ури, Н. (1 января 1947 г.). «Стабильность роданидного комплекса кобальта в смесях этилового спирта и воды и фотометрическое определение кобальта». Аналитик . 72 (860): 478–481. Бибкод : 1947Ана....72..478У . дои : 10.1039/AN9477200478 . ПМИД 18917685 .
^ Кольтхофф, И.М. (1930). «Кобальт-тиоцианатная реакция для обнаружения кобальта и тиоцианата» . Микрохимия . 8 (С1): 176–181. дои : 10.1007/BF02759120 . ISSN 0369-0261 .
^ Стюарт, Дж. К. (1980). «Колориметрическое определение фосфолипидов с ферротиоцианатом аммония». Анальный. Биохим . 104 (1): 10–14. дои : 10.1016/0003-2697(80)90269-9 . ПМИД 6892980 .

[1] Международный союз теоретической и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 . Королевское химическое общество . стр. 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 употребления продуктов, содержащих высокий уровень цианогенных гликозидов: перекрестное исследование на людях» . Архив токсикологии . 90 (3): 559–574. дои : 10.1007/s00204-015-1479-8 . ПМЦ 4754328 . ПМИД 25708890 .

[3] Уилсон, И.Р.; Харрис, GM (1 января 1961 г.). «Окисление роданид-иона перекисью водорода II: реакция, катализируемая кислотой». Журнал Американского химического общества . 83 (2): 286–289. дои : 10.1021/ja01463a007 .

[4] Катаяма, Йоко; Хасимото, Канако; Накаяма, Хироши; Мино, Хироюки; Нодзири, Масаки; В-шестых, Вокруг; Нюноя, Хироши; Йода, Масафуми; Такио, Кодзи; Одака, Масафуми (2006). «Тиоцианатгидролаза представляет собой кобальтсодержащий металлофермент с лигандом цистеин-сульфиновой кислоты». Журнал Американского химического общества . 128 (3): 728–729. дои : 10.1021/ja057010q . ПМИД 16417356 .

[5] Тихонова Тамара В.; Сорокин Дмитрий Юрьевич; Хаген, Уилфред Р.; Хренова Мария Георгиевна; Мейзер, Жерар; Ракитина Татьяна Владимировна; Шабалин Иван Георгиевич; Трофимов Антон Александрович; Цаллагов Станислав И.; Попов, Владимир О. (2020). «Трехъядерный медный биокаталитический центр образует активный сайт тиоцианатдегидрогеназы» . Труды Национальной академии наук . 117 (10): 5280–5290. Бибкод : 2020PNAS..117.5280T . дои : 10.1073/pnas.1922133117 . ПМИД 32094184 .

[pmid17404297-6] Педемонте, Н.; Качи, Э.; Сондо, Э.; Капуто, А.; Роден, К.; Пфеффер, У.; Кандия, М.; Бандеттини, Р.; Раваццоло, Р.; Зегарра-Моран, О.; Галиетта, ЖЖ (2007). «Тоцианатный транспорт в покоящихся и стимулированных IL-4 бронхиальных эпителиальных клетках человека: роль пендрина и анионных каналов» . Журнал иммунологии . 178 (8): 5144–5153. дои : 10.4049/jimmunol.178.8.5144 . ПМИД 17404297 .

[pmid17204267-7] Коннер, GE; Вейкстрем-Фрай, К.; Рэнделл, Ш.; Фернандес, ВЕ; Салате, М. (2007). «Система лактопероксидазы связывает транспорт анионов с защитой хозяина при муковисцидозе» . Письма ФЭБС . 581 (2): 271–278. дои : 10.1016/j.febslet.2006.12.025 . ПМК 1851694 . ПМИД 17204267 .

[pmid6340603-8] Уайт, МЫ; Прюитт, К.М.; Манссон-Рахемтулла, Б. (1983). «Антибактериальная система пероксидаза-тиоцианат-пероксид не повреждает ДНК» . Антимикробные средства и химиотерапия . 23 (2): 267–272. дои : 10.1128/aac.23.2.267 . ПМК 186035 . ПМИД 6340603 .

[pmid352945-9] Томас, Эл.; Ауне, ТМ (1978). «Лактопероксидаза, пероксид, тиоцианатная антимикробная система: корреляция окисления сульфгидрила с противомикробным действием» . Инфекция и иммунитет . 20 (2): 456–463. дои : 10.1128/IAI.20.2.456-463.1978 . ПМК 421877 . ПМИД 352945 .

[pmid18519245-10] Минаровский, Л.; Сэндс, Д.; Минаровска, А.; Карвовска, А.; Сулевска, А.; Гацко, М.; Чичевска, Э. (2008). «Концентрация тиоцианата в слюне больных муковисцидозом» (PDF) . Folia Histochemica et Cytobiologica . 46 (2): 245–246. дои : 10.2478/v10042-008-0037-0 . ПМИД 18519245 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[pmid17082494-11] Москва, П.; Лоренцен, Д.; Экскоффон, К.Дж.; Забнер, Дж.; Маккрей, П.Б. младший; Наусиф, В.М.; Дюпюи, К.; Банфи, Б. (2007). «Новая система защиты дыхательных путей неисправна при муковисцидозе» . Американский журнал респираторной медицины и интенсивной терапии . 175 (2): 174–183. дои : 10.1164/rccm.200607-1029OC . ПМК 2720149 . ПМИД 17082494 .

[pmid19918082-12] Сюй, Ю.; Сеп, С.; Лу, З.; Шеп; 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. Бибкод : 2009PNAS..10620515X . дои : 10.1073/pnas.0911412106 . ПМЦ 2777967 . ПМИД 19918082 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[pmid15572417-13] Браверман Л.Е.; Он Х.; Пино С.; и др. (2005). «Влияние перхлората, тиоцианата и нитрата на функцию щитовидной железы у работников, подвергающихся длительному воздействию перхлората» . J Clin Эндокринол Метаб . 90 (2): 700–706. дои : 10.1210/jc.2004-1821 . ПМИД 15572417 .

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

[15] Уоррен Ф. Горман; Эмануэль Мессингер; И Моррис Херман (1949). «Токсичность тиоцианатов, используемых при лечении гипертонии». Энн, интерн, мед . 30 (5): 1054–1059. дои : 10.7326/0003-4819-30-5-1054 . ПМИД 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. дои : 10.1021/ic50094a028 . ISSN 0020-1669 .

[17] Гринвуд, с. 326

[18] «Координационные соединения» (PDF) .

[19] Гринвуд, с. 1090

[20] Ури, Н. (1 января 1947 г.). «Стабильность роданидного комплекса кобальта в смесях этилового спирта и воды и фотометрическое определение кобальта». Аналитик . 72 (860): 478–481. Бибкод : 1947Ана....72..478У . дои : 10.1039/AN9477200478 . ПМИД 18917685 .

[21] Кольтхофф, И.М. (1930). «Кобальт-тиоцианатная реакция для обнаружения кобальта и тиоцианата» . Микрохимия . 8 (С1): 176–181. дои : 10.1007/BF02759120 . ISSN 0369-0261 .

[22] Стюарт, Дж. К. (1980). «Колориметрическое определение фосфолипидов с ферротиоцианатом аммония». Анальный. Биохим . 104 (1): 10–14. дои : 10.1016/0003-2697(80)90269-9 . ПМИД 6892980 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

v т и Неорганические соединения углерода и родственных ионов
Compounds	CF CO CO₂ CO₃ CO₄ CO₅ CO₆ COS CS C₂S₂ CS₂ CSe₂ C₃O₂ C₃S₂ SiC
Carbon ions	Carbides [:C≡C:]²⁻, [::C::]⁴⁻, [:C=C=C:]⁴⁻ Cyanide [:C≡N:]⁻ Cyanate [:O−C≡N:]⁻ Thiocyanate [:S−C≡N:]⁻ Fulminate [:C≡N−O:]⁻ Thiofulminate [:C≡N−S:]⁻
Nanostructures	Graphite intercalation compounds Fullerides
Oxides and related	Oxides Nitrides Metal carbonyls Carbonic acid Bicarbonates Carbonates