главная > справочник > химическая энциклопедия:

ДИТИОКАРБАМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

ДИТИОКАРБАМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ (амиды дитиоугольных кислот), соед. общей ф-лы RR'NC(S)SH, где R и R' - H, алкил, арил. Неустойчивые вещества, некоторые выделены в индивидуальном состоянии, например NH₂C(S)SH (т. пл. 35,7 °С, рК_а 2,95 при 20 °С), Ph₂NC(S)SH (т. пл. 142 °С). Значения рК_а Д. к. лежат в интервале ~ 3-4. В водных растворах Д. к. разлагаются до CS₂ и соответствующего амина (если R и R' - алкил, арил). При нагр. NH₂C(S)SH разлагается до CS₂, H₂S и NH₄SCN. Получают Д. к. подкислением водных растворов солей Д. к. - дитиокарбаматов. Осн. производные Д. к. - дитиокарбаматы, дитиоуретаны (эфиры Д. к.), тиураммоно- и тиурамдисульфиды. Дитиокарбаматы RR'NC(S)SM - кристаллы. Соли щелочных металлов и аммония раств. в воде, соли Zn, Mn, Fe, Co, Ni, Pb и Hg в воде не растворяются. Дитиокарбаматы щелочных металлов окисляются галогенами, Н₂О₂, пероксосулъфатами и др. до тиурамдисульфидов RR'NC(S)SSC(S)NRR'; при нагр., как правило, разлагаются с образованием замещенной тиомочевины и CS₂, например: 2PhNHC(S)SK : SC(NHPh)₂ + CS₂ + K₂S; с фосгеном (а также с хлорцианом) образуют тиураммоносульфиды: 2RR'NC(S)SNa + СОСl₂ : RR'NC(S)SC(S)NRR' + COS + 2NaCl; этилен-бис-дитиокарбаматы с фосгеном дают дихлорформильное производное, которое разлагается в вакууме до этилендиизотиоцианата:

Диалкилдитиокарбаматы щелочных металлов со мн. переходными металлами в слабокислых средах образуют нерастворимые в воде хелаты, большинство из которых окрашено. В молекулах этих соед. атом металла и связанные с ним два атома S образуют четырехчленный цикл. Не образуют хелатов лантаноиды, а также Аl и щел.-зем. металлы. Термич. разложение аммониевых солей может протекать по двум направлениям:

NH₃ + CS₂ + PhNH₂ ! PhNHC(S)SNH₄ : PhNCS + NH₄SH

Образованию изотиоцианатов способствуют добавки солей тяжелых металлов (Сu, Ag, Hg, Fe). Получают дитиокарбаматы взаимод. CS₂ с первичными или вторичными аминами в орг. растворителе (этаноле, ацетоне) в присутствии водной щелочи при комнатной или при повыш. температуре:

CS₂ + RR'NH + NaOH : RR'NC(S)SNa + H₂O NH₂(CH₂)_nNH₂ + 2CS₂ + 2NaOH : NaSC(S)NH(CH₂)_nNHC(S)SNa + 2H₂O (n = 2, 4, 6, 8, 10)

Р-ция с алифатич. аминами и диаминами экзотермична. Р-ция с ароматич. аминами протекает в безводных условиях в присутствии сильных оснований (NaH в ТГФ, КОН в ДМСО). Кроме того, дитиокарбаматы образуются при взаимод. изотиоцианатов RNCS с NaSH. Дитиоуретаны RR'NC(S)SR: гидролизуются растворами щелочи: RNHC(S)SR: + 2KOH : RNHC(S)OK + KSR:. С аминами образуют тиомочевины: R₂NQS)SR' + HNR'' : R₂NQS)NR'^ + HSR'. Дитиоуретаны NH₂C(S)SR реагируют с алкилгалогенидами, давая HNQSR)SR'. Получают дитиоурeтаны в осн. алкилированием дитиокарбаматов:

NH₂C(S)SNH₄ + RBr : NH₂C(S)SR + NH₄Br 2(CH₃)₂NC(S)SNa + CH₂Cl₂ : (CH₃)₂NC(S)SCH₂SC(S)N(CH₃)₂

Дитиоуретаны синтезируют также взаимод. H₂S с тиоцианатами, дитиохлорформиатов с NH₃ или аминами, меркаптанов с диалкилтиокарбамоилхлоридом:

RSCN + H₂S : NH₂C(S)SR RR'NH + R:SC(S)Cl : RR'NC(S)SR: + HCl RR'NC(S)Cl + R:SH : RR'NC(S)SR: + HCl

Соед., содержащие винильную группу при атоме S, получают реакцией аминов с CS₂ в присутствии ацетилена:

О тиурамсульфидах см. Алкилтиурамсульфиды, Тетурам, Тиурамы. Дитиокарбаматы применяют в качестве фунгицидов (наиб. широко - этилен-бис-дитиокарбаматы Zn и Мn) для борьбы с плесенью, ржавчиной и паршой овощей, фруктов, хлопка и злаков, в аналит. химии - главным образом купраль (C₂H₅)₂NC(S)SNa. Дитиокарбаматы используют для обнаружения р- и d-элементов, имеющих сродство к S, концентрирования, разделения, маскировки и др., для экстракционного фотометрич. определения мн. металлов, например Сu (наиб. число разработанных методов), Ag, Bi, Cd, Co, a также As(III), для гравиметрич. определения In, титриметрич. - Hg, Pb, Pt, Те. При анализе используют маскирующие вещества (этилендиаминтетрауксусная кислота, цианиды) и тщательно контролируют рН. Обменные реакции между достаточно сильно различающимися по устойчивости комплексами используют для повышения селективности разделения или для перевода бесцв. комплексов в окрашенные, более удобные для анализа. Купраль используют также как материал ионоселективных электродов. Диэтилдитиокарбамат Ag служит для селективного определения As(III), диэтилдитиокарбамат Pb - для экстракц. разделения ряда элементов, диэтилдитиокарбаматы Со и Ni - для селективного извлечения ионов Hg(II) и Ag(I). Применяют также диэтилдитиокарбамат диэтиламмония [образуют экстрагируемые СНСl₃ комплексы с As(III), Cu, Hg, Bi в 1-10 н. H₂SO₄], a также устойчивые в кислых средах диметилдитиокарбамат и гексаметилендитиокарбамат Na; в качестве экстрагентов при извлечении комплексных дитиокарбаматов используют эфиры уксусной кислоты, а также СНСl₃, ССl₄, пиридин. Диэтилдитиокарбаминовую кислоту (C₂H₅)₂NC(S)SH (устойчива в орг. растворителях) используют для отделения Fe, Ni, Со, Сu и Zn от Аl и Be в нейтральных и щелочных средах. Дитиокарбаматы, дитиоуретаны, тиурамсулъфиды применяют в качестве ускорителей вулканизации, например, (CH₃)₂NC(S)SK, [(C₂H₅)₂NC(S)S]₂Zn, некоторые дитиокарбаматы и тиурамсульфиды - для борьбы с патогенными грибками для человека и как антибактериальные препараты. Лит.: Тулюпа Ф. М., Усатенко Ю. И., Баркалов В. С, "Труды комиссии по аналитической химии", 1969, т. 17, с. 315-21; Бырько В. М., Дитиокарбаматы, М., 1984; Reid E. E., Organic chemistry of bivalent sulfur, v. 4, N. Y., 1962, p. 208-56; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4 Aufl., Bd 4E, Stuttg.- N. Y., 1983, S. 458-84. А. А. Дудинов. Л. Н. Симонова.