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Articulo de referencia

tiocianato

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Los tiocianatos son sales que contienen el anión tiocianato [ SCN] − (también conocido como rodanuro o rodanato ). [ SCN] − es la base conjugada del ácido tiociánico . Entre las sales comunes se encuentran las sales incoloras tiocianato de potasio y tiocianato de sodio . El tiocianato de mercurio(II) se utilizaba antiguamente en pirotecnia .

El tiocianato es análogo al ion cianato , [ OCN] ⁻ , donde el oxígeno es reemplazado por azufre . [ SCN] ⁻ es uno de los pseudohaluros , debido a la similitud de sus reacciones con las de los iones haluro . Históricamente, el tiocianato se conocía como rodanuro (del griego , que significa rosa ) debido al color rojo de sus complejos con el hierro .

El tiocianato se produce por la reacción del azufre elemental o tiosulfato con cianuro :

8 CN − + S 8 → 8 SCN −
CN − + S 2 O 2− 3 → SCN − + SO 2− 3

La segunda reacción es catalizada por la tiosulfato sulfurtransferasa , una enzima mitocondrial hepática, y por otras sulfurtransferasas , que en conjunto son responsables de alrededor del 80% del metabolismo del cianuro en el cuerpo. [ 2 ]

La oxidación del tiocianato produce inevitablemente bisulfato . El otro producto depende del pH : en medio ácido, es cianuro de hidrógeno , presumiblemente a través de HOSCN y con un subproducto de dicianuro de azufre ; pero en soluciones básicas y neutras, es cianato . [ 3 ]

Biología

Ocurrencias

El tiocianato se encuentra ampliamente en la naturaleza, aunque a menudo en bajas concentraciones. Es un componente de algunos ciclos del azufre .

Bioquímica

Las tiocianato hidrolasas catalizan la conversión de tiocianato a sulfuro de carbonilo [ 4 ] y a cianato : [ 5 ].

SCN − + H 2 O + H + → SCO + NH 3
SCN − + H 2 O → OCN − + H 2 S

Medicamento

Se sabe que el tiocianato [ 6 ] es una parte importante en la biosíntesis de hipotiocianato por una lactoperoxidasa . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Por lo tanto, la ausencia total de tiocianato o tiocianato reducido [ 10 ] en el cuerpo humano (por ejemplo, fibrosis quística ) es perjudicial para el sistema de defensa del huésped humano. [ 11 ] [ 12 ]

El tiocianato es un potente inhibidor competitivo del simportador de sodio-yodo de la tiroides . [ 13 ] El yodo es un componente esencial de la tiroxina . Dado que los tiocianatos disminuyen el transporte de yodo hacia la célula folicular tiroidea , reducen la cantidad de tiroxina producida por la glándula tiroides. Por lo tanto, los pacientes hipotiroideos con deficiencia de yodo deben evitar los alimentos que contienen tiocianato. [ 14 ]

A principios del siglo XX, el tiocianato se utilizaba en el tratamiento de la hipertensión , pero ya no se usa debido a su toxicidad. [ 15 ] Sin embargo, el nitroprusiato de sodio , cuyo metabolito es el tiocianato, todavía se utiliza para el tratamiento de una emergencia hipertensiva . La rodanasa cataliza la reacción del nitroprusiato de sodio (al igual que otros cianuros ) con el tiosulfato para formar el metabolito tiocianato.

Química de coordinación

Estructura de Pd(Me 2 N(CH 2 ) 3 PPh 2 )(SCN)(NCS). [ 16 ]
S=do=norte⊖⟷S⊖−do≡norte{\displaystyle {\ce {S=C=N^{\ominus }<->{^{\ominus }S}-C}}{\ce {#N}}}
Estructuras de resonancia del ion tiocianato

El tiocianato comparte su carga negativa aproximadamente por igual entre el azufre y el nitrógeno . Como consecuencia, el tiocianato puede actuar como nucleófilo tanto en el azufre como en el nitrógeno; es un ligando ambidentado . [SCN] − también puede unir dos (M−SCN−M) o incluso tres metales (>SCN− o −SCN<). La evidencia experimental lleva a la conclusión general de que los metales de clase A ( ácidos duros ) tienden a formar complejos de tiocianato unidos a N , mientras que los metales de clase B ( ácidos blandos ) tienden a formar complejos de tiocianato unidos a S. Otros factores, como la cinética y la solubilidad , a veces están involucrados, y puede ocurrir isomería de enlace, por ejemplo [Co(NH 3 ) 5 (NCS)]Cl 2 y [Co(NH 3 ) 5 (SCN)]Cl 2 . [ 17 ] Se considera que [SCN] es un ligando débil. ([NCS ] es un ligando fuerte) [ 18 ]

Prueba para hierro(III) y cobalto(II)

El complejo de color rojo sangre (arriba) [Fe(NCS)(H 2 O) 5 ] 2+ (izquierda) indica la presencia de Fe 3+ en solución.

Si se añade [SCN] − a una disolución con iones hierro(III) , se forma una disolución de color rojo sangre debido principalmente a la formación de [Fe(NCS)(H 2 O) 5 ] 2+ , es decir, pentaaqua(tiocianato- N )hierro(III). También se forman cantidades menores de otros compuestos hidratados, incluidos Fe(SCN) 3 y [Fe(SCN) 4 ] − . [ 19 ]

De manera similar, el Co²⁺ forma un complejo azul con tiocianato. [ 20 ] Tanto los complejos de hierro como los de cobalto pueden extraerse en disolventes orgánicos como el éter dietílico o el alcohol amílico . Esto permite la determinación de estos iones incluso en soluciones fuertemente coloreadas. La determinación de Co(II) en presencia de Fe(III) es posible añadiendo fluoruro de potasio (KF) a la solución, que forma complejos incoloros y muy estables con Fe(III), que ya no reaccionan con SCN⁻ . [ 21 ]

Los fosfolípidos o algunos detergentes facilitan la transferencia de tiocianato de hierro a disolventes clorados como el cloroformo y pueden determinarse de esta manera. [ 22 ]

Véase también

Referencias

  • Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª  ed.). Butterworth-Heinemann. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.

Citas

  1. ↑ Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (2014). Nomenclatura de la Química Orgánica: Recomendaciones de la IUPAC y Nombres Preferidos 2013. The Royal Society of Chemistry . págs. 784, 1069. doi : 10.1039/9781849733069 . ISBN  978-0-85404-182-4.
  2. ↑ Abraham, Klaus; Buhrke, Thorsten; Lampen, Alfonso (24 de febrero de 2015). "Biodisponibilidad del cianuro después del consumo de una sola comida de alimentos que contienen altos niveles de glucósidos cianogénicos: un estudio cruzado en humanos" . Archives of Toxicology . 90 (3): 559– 574. doi : 10.1007/s00204-015-1479-8 . PMC 4754328. PMID 25708890 .  
  3. ↑ Wilson, I. R.; Harris, G. M. (1 de enero de 1961). "La oxidación del ion tiocianato por peróxido de hidrógeno II: La reacción catalizada por ácido". Journal of the American Chemical Society . 83 (2): 286– 289. doi : 10.1021/ja01463a007 .  
  4. ^ Katayama, Yoko; Hashimoto, Kanako; Nakayama, Hiroshi; Mino, Hiroyuki; Nojiri, Masaki; Ono, Taka-aki; Nyunoya, Hiroshi; Yohda, Masafumi; Takio, Koji; Odaka, Masafumi (2006). "La tiocianato hidrolasa es una metaloenzima que contiene cobalto con un ligando de ácido cisteína-sulfínico". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 128 (3): 728– 729. doi : 10.1021/ja057010q . PMID 16417356 . 
  5. ↑ Tikhonova, Tamara V.; Sorokin, Dimitry Y.; Hagen, Wilfred R.; Khrenova, Maria G.; Muyzer, Gerard; Rakitina, Tatiana V.; Shabalin, Ivan G.; Trofimov, Anton A.; Tsallagov, Stanislav I.; Popov, Vladimir O. (2020). " El centro biocatalítico de cobre trinuclear forma un sitio activo de la tiocianato deshidrogenasa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 117 (10): 5280– 5290. Bibcode : 2020PNAS..117.5280T . doi : 10.1073/pnas.1922133117 . PMC 7071890. PMID 32094184 .  
  6. ^ Pedemonte, N.; Cací, E.; Sondo, E.; Caputo, A.; Rhoden, K.; Pfeffer, U.; di Candia, M.; Bandettini, R.; Ravazzolo, R.; Zegarra-Morán, O.; Galietta, LJ (2007). "Transporte de tiocianato en células epiteliales bronquiales humanas en reposo y estimuladas por IL-4: papel de los canales aniónicos y de pendrina" . Revista de Inmunología . 178 (8): 5144– 5153. doi : 10.4049/jimmunol.178.8.5144 . PMID 17404297 . 
  7. ↑ Conner, GE; Wijkstrom-Frei, C.; Randell, SH; Fernandez, VE; Salathe, M. (2007). " El sistema de lactoperoxidasa vincula el transporte de aniones con la defensa del huésped en la fibrosis quística" . FEBS Letters . 581 (2): 271– 278. doi : 10.1016/j.febslet.2006.12.025 . PMC 1851694. PMID 17204267 .  
  8. ↑ White, WE; Pruitt, KM; Mansson-Rahemtulla, B. (1983). "El sistema antibacteriano peroxidasa-tiocianato-peróxido no daña el ADN" . Agentes antimicrobianos y quimioterapia . 23 (2): 267– 272. doi : 10.1128/aac.23.2.267 . PMC 186035. PMID 6340603 .  
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  10. ↑ Minarowski, Ł.; Arenas, D.; Minarowska, A.; Karwowska, A.; Sulewska, A.; Gacko, M.; Chyczewska, E. (2008). "Concentración de tiocianato en la saliva de pacientes con fibrosis quística" (PDF) . Folia Histochemica et Cytobiologica . 46 (2): 245– 246. doi : 10.2478/v10042-008-0037-0 . PMID 18519245 . 
  11. ↑ Moskwa, P.; Lorentzen, D.; Excoffon, KJ; Zabner, J.; McCray, PB Jr.; Nauseef, WM; Dupuy, C.; Bánfi, B. (2007). "Un nuevo sistema de defensa del huésped de las vías respiratorias es defectuoso en la fibrosis quística" . American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine . 175 (2): 174– 183. doi : 10.1164/rccm.200607-1029OC . PMC 2720149. PMID 17082494 .  
  12. ↑ Xu, Y.; Szép, S.; Lu, Z.; Szep; Lu (2009). "El papel antioxidante del tiocianato en la patogénesis de la fibrosis quística y otras enfermedades relacionadas con la inflamación" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (48): 20515– 20519. Bibcode : 2009PNAS..10620515X . doi : 10.1073/pnas.0911412106 . PMC 2777967. PMID 19918082 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  13. ↑ Braverman LE; He X.; Pino S.; et al. (2005). "El efecto del perclorato, el tiocianato y el nitrato sobre la función tiroidea en trabajadores expuestos a perclorato a largo plazo" . J Clin Endocrinol Metab . 90 (2): 700– 706. doi : 10.1210/jc.2004-1821 . PMID 15572417 .  
  14. ↑ "Hipotiroidismo" . umm.edu . Centro Médico de la Universidad de Maryland . Consultado el 3 de diciembre de 2014 .
  15. ↑ Warren F. Gorman; Emanuel Messinger; y Morris Herman (1949). "Toxicidad de los tiocianatos utilizados en el tratamiento de la hipertensión". Ann Intern Med . 30 (5): 1054– 1059. doi : 10.7326/0003-4819-30-5-1054 . PMID 18126744 . 
  16. ↑ Palenik, Gus J.; Clark, George Raymond (1970). "Estructura cristalina y molecular del isotiocianatotiocianato-(1-difenilfosfino-3-dimetilaminopropano)paladio(II)". Química Inorgánica . 9 (12): 2754– 2760. doi : 10.1021/ic50094a028 . ISSN 0020-1669 . 
  17. ↑ Greenwood, pág. 326
  18. ↑ "compuestos de coordinación" (PDF) .
  19. ↑ Greenwood, pág. 1090
  20. ↑ Uri, N (1947-01-01). "La estabilidad del complejo de tiocianato cobaltoso en mezclas de alcohol etílico y agua y la determinación fotométrica de cobalto". Analyst . 72 (860): 478– 481. Bibcode : 1947Ana....72..478U . doi : 10.1039/AN9477200478 . PMID 18917685 . 
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  22. ↑ Stewart, JC (1980). "Determinación colorimétrica de fosfolípidos con ferrotiocianato de amonio". Anal. Biochem . 104 (1): 10– 14. doi : 10.1016/0003-2697(80)90269-9 . PMID 6892980 . 
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