La tiourea fue preparada por primera vez por Reynolds mediante transposición térmica de rodanuro de amonio a aproximadamente 150 ºC:
NH4 SCN ⇄ (NH2)2 CS
Como se trata de una reacción de equilibrio y la separación de las dos sustancias es bastante difícil, han sido investigados mejores métodos de preparación.
La reacción entre el disulfuro de carbono y amoniaco o carbonato de amonio bajo presión a alrededor de 140 ºC no ha logrado importancia industrial.
En la actualidad la producción de tiourea se realiza por el tratamiento de cianamida de calcio de calidad técnica (CaCN2) con sulfuro de hidrógeno o uno de sus precursores, por ejemplo, sulfuro de amonio o bisulfuro de calcio. La cianamida cálcica debe contener al menos un 23% de nitrógeno y debe estar libre de carburo de calcio (CaC2), de lo contrario el acetileno explosivo es liberado por el agua o el sulfuro de hidrógeno.
En Alemania, la tiourea se produce en un sistema cerrado por reacción de cianamida cálcica con sulfuro de hidrógeno:
CaCN2 + 3 H2S ⟶ Ca(SH)2 + (NH2)2CS
2 CaCN2 + Ca(SH)2 + 6 H2O ⟶ 2 (NH2)2CS + 3 Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 ⟶ CaCO3 + H2O
En este método, un recipiente de reacción se carga continuamente con una suspensión acuosa de cianamida de calcio y una mezcla de sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono, de manera tal que las reacciones anteriores vayan a la terminación. La mezcla de reacción convertia se retira continuamente del reactor y el exceso de H2S se elimina por extracción. El gas residual del reactor contiene sulfuro de hidrógeno, que se purifica en un lavador conectado al reactor.
La solución de tiourea separada se filtró para eliminar el carbonato de calcio precipitado formado como uno de los productos de reacción. El filtrado se evaporó en vacío y la tiourea se cristaliza por enfriamiento. Por último la tiourea producida se filtra, se lava y se seca en una corriente de aire.
Análisis químico de tiourea
El análisis del contenido (pureza) de tiourea puede llevarse a cabo por titulación con Ce (IV) y soluciones de yodato de potasio. Dado que el producto comercial es de calidad relativamente alta, es más eficiente determinar las impurezas como una forma de control de calidad. La impureza principal, la diciandiamida, se determina mejor por cromatografía en capa fina (CCF). También se miden el residuo de incineración (ceniza) y el contenido de agua. Además puede llevarse a cabo una determinación cuantitativa de sulfatos, metales pesados, y rodanida.
Por HPLC (cromatografía líquida de alta eficacia) pueden ser determinadas trazas de tiourea, por ejemplo, en agua. (C18 de fase inversa con agua como la fase móvil y la posterior detección UV a 245 nm)
La reacción de tiourea con nitrito sódico en solución de ácido acético para dar tiocianato, que da una coloración roja con iones Fe3+, también es adecuada para la determinación de cantidades traza. La coloración roja se utiliza para determinar fotométricamente la tiourea a 450 nm.
Aplicaciones de la tiourea
La tiourea tiene una amplia gama de usos, por ejemplo, para la producción y modificación de textiles y auxiliares de teñido textil, en la producción y modificación de resinas sintéticas, en la tecnología de repro, en la producción de productos farmacéuticos (sulfatiazoles, tetramisol, y cefalosporinas), en la producción de productos de limpieza industriales (por ejemplo, para los tanques fotográficos y las superficies metálicas en general), para el grabado de superficies de metal, como un catalizador de isomerización en la conversión de ácido maleico a ácido fumárico, en el refinado de cobre por electrólisis, en galvanoplastia (por ejemplo, de cobre), y como un antioxidante (por ejemplo, en bioquímica).
Otros usos de la tiourea son como aditivo para explosivos en suspensión espesa, como un estabilizador de la viscosidad para soluciones de polímero (por ejemplo, en los lodos de perforación y como un amortiguador de la movilidad en la extracción de petróleo). También es posible, y es de importancia económica, la eliminación del mercurio de las aguas residuales de la electrólisis cloro - álcali de extracción de oro y plata a partir de minerales.