Selenourea

La selenourea es un compuesto de organoselenio con la fórmula química Se = C ( N H ₂ ) ₂ . Es un sólido blanco. Este compuesto presenta un raro ejemplo de un doble enlace carbono - selenio estable y sin impedimentos estéricos . El compuesto se utiliza en la síntesis de heterociclos de selenio . La selenourea es un análogo de selenio de la urea O=C(NH ₂ ) ₂ . Se han realizado pocos estudios sobre el compuesto debido a la inestabilidad y toxicidad de los compuestos de selenio . ^{[ 1 ]} La selenourea es tóxica si se inhala o se ingiere.

El compuesto fue sintetizado por primera vez en 1884 por Auguste Verneuil mediante la reacción de seleniuro de hidrógeno y cianamida : ^{[ 2 ]}

H ₂ Se + N≡C−NH ₂ → Se=C(NH ₂ ) ₂

Si bien esta reacción incluso se ha utilizado en la síntesis industrial de selenourea, ^{[ 3 ]} los métodos más modernos se centran en la síntesis de selenoureas sustituidas. Estas se pueden sintetizar utilizando isoselenocianatos orgánicos y aminas secundarias:

R−N=C=Se + NHR′R″ → Se=C(−NHR)(−NR′R″)

Alternativamente, los isocianuros reaccionan con aminas en presencia de selenio elemental: ^{[ 4 ]}

RN≡C + R' ₂ NH + Se → R(H)NC(Se)NR' ₂

Las mediciones cristalográficas de rayos X en cristales a −100  °C arrojan longitudes de enlace promedio C=Se de 1,86 Å y 1,37 Å para C−N. Los ángulos Se−C−N y N−C−N se midieron en 120°, como se esperaba para un carbono con hibridación sp² . Mediante estos mismos estudios, se confirmó la existencia de enlaces de hidrógeno Se−H en la red cristalina ^, sugerida a partir de los enlaces de hidrógeno O−H y S−H encontrados en cristales de urea y tiourea . ^{[ 5 ]}  

Tanto la longitud reducida del enlace N−C como la longitud mayor del enlace Se=C sugieren una deslocalización del par solitario en las aminas; los electrones de enlace π del Se=C son atraídos hacia el átomo de selenio, mientras que el par solitario del nitrógeno es atraído hacia el carbono carbonílico . Se observa un efecto similar en la urea y la tiourea. Al pasar de la urea a la tiourea y a la selenourea, el doble enlace está más deslocalizado y es más largo, mientras que el enlace σ C−N es más fuerte y más corto. En términos de estructuras de resonancia , la forma selenol (estructuras II, III) es más frecuente en comparación con los análogos de urea y tiourea; sin embargo, el par solitario del nitrógeno de la selenourea se deslocaliza solo ligeramente más que el par solitario de la tiourea (en contraste con una deslocalización mucho mayor al pasar de la urea a la tiourea). ^{[ 6 ]} Estas pequeñas diferencias sugieren que las propiedades que surgen del par solitario de nitrógeno deslocalizado y la desestabilización del enlace π C=S y C=Se en la tiourea y la selenourea también serán similares.

A diferencia de la urea y la tiourea, que han sido objeto de numerosas investigaciones, ^{[ 1 ]} relativamente pocos estudios caracterizan cuantitativamente la selenourea. Si bien se ha demostrado que el tautómero selona (I) es la forma más estable, ^{[ 7 ]} principalmente se dispone de información cualitativa y comparativa sobre la tautomerización de la selenourea.

De manera similar a las cetonas, las selonas también tautomerizan:

Dado que la mayor deslocalización de los electrones del par solitario se correlaciona con el producto selona, ​​es probable que la posición de equilibrio de la selenourea sea comparable a la de la tiourea (que se encuentra más a la derecha que la de la urea). Se ha demostrado que la tiourea existe predominantemente en su forma tiona a 42 °C en metanol  diluido , siendo el tautómero tionol prácticamente inexistente a pH neutro . ^{[ 8 ]}

Una clase importante de reacciones de la selenourea es la formación de heterociclos . Algunos heterociclos que contienen selenio exhiben actividad antiinflamatoria y antitumoral , entre otros usos medicinales. El uso de selenourea como precursor se considera el método más eficiente para la síntesis de heterociclos que contienen selenio. ^{[ 9 ]}

Otro tipo de reacciones es la complejación de la selenourea con metales de transición y metaloides . Su capacidad para actuar como ligando eficaz se atribuye al efecto donador de electrones de los grupos amino y a la consiguiente estabilización del enlace π selenio-metal . En los complejos de selenourea solo se ha observado el enlace selenio-metal, a diferencia de los complejos de urea y tiourea, que también se enlazan a través del átomo de nitrógeno. ^{[ 10 ]}