硫脲(英文名:Thiourea),又稱硫代尿素,是一種有機含硫化合物。分子式為CH4N2S,相對分子質量為76.12。白色,有光澤的晶體,苦味,密度為1.41g/cm3,熔點為176-178°C。其遇明火、高熱可燃;其受熱分解,放出氮、硫的氧化物等毒性氣體;其與氧化劑能發生強烈反應。硫脲在有氧化劑(如O2、Fe3+)的酸性溶液中能溶解金、銀,使金、銀呈絡合離子形式浸出。
硫脲具有多種用途,包括用于照相材料(如調色劑)、染料、藥物(如合成磺胺噻唑等藥物的原料)、護發制劑的有機合成、橡膠的硫化促進劑、分析試劑、氨基樹脂、防霉劑、紡織品阻燃劑、膠溶劑、農藥、螯合劑,以及作為鉍離子和亞硒酸根離子的測定試劑。此外,還用于樹脂、壓塑粉的制造、金屬礦物的浮選劑及制富馬酸的催化劑。其他用途包括作為漿狀炸藥的添加劑,聚合物溶液的粘度穩定劑(如鉆井泥漿中),以及石油開采中的流度中和劑。
硫脲危害人體的主要途徑為吸入和皮膚接觸,生產或使用硫脲的工人面臨最高暴露風險。硫脲已被確定為光敏患者的致敏物。其還可能抑制骨髓功能,導致貧血、白細胞減少癥和血小板減少癥。
1828年,德國化學家弗里德里希·維勒首次實現了尿素的合成,首次表明一種先前僅被視為有機廢物的物質,可以在實驗室中由無機化合物原料合成。硫脲于1873年由波蘭化學家馬爾切利·涅恩基(Marceli Nencki)首次合成,作為第一個尿素類似物,其特征是氧原子被硫原子取代。2025年7月,新京報記者獲取的一份統計表顯示,有數百名“棉密碼”衛生巾消費者曾提供產品使用后的反饋信息。有30余人自訴患有甲狀腺癌,同時反饋其他接觸硫脲的關聯病癥,均稱長期使用“棉密碼”衛生巾,并出示有多年購買“棉密碼”的訂單截圖。消費者集體送檢的檢測報告顯示,從2019年9月到2025年1月,多個批次的棉密碼茶氧夜用衛生巾、茶氧日用衛生巾等品類均檢出超高含量的硫脲。
發現歷史
1828年,德國化學家弗里德里希·維勒首次實現了尿素的合成,首次表明一種先前僅被視為有機廢物的物質,可以在實驗室中由無機化合物原料合成。這一發現推翻了廣泛信奉的活力論學說,并且是包括有機合成和藥物化學在內的不同化學領域的突破。硫脲于1873年由波蘭化學家馬爾切利·涅恩基(Marceli Nencki)首次合成,作為第一個尿素類似物,其特征是氧原子被硫原子取代。
理化性質
物理性質
硫脲的分子式為CH4N2S,相對分子質量為76.12。白色有光澤的結晶,味苦,密度1.405g/cm3,熔點范圍約為170-176℃(部分資料記載為176-178℃)。沸點?為186.8±23.0°C(760mmHg),閃點為66.8±22.6°C。加熱時分解。溶于水,25℃時的溶解度為14.2g/100ml水,加熱時能溶于乙醇,微溶于乙醚。PSA為84.13,LogP為-1.053?,蒸氣壓?0.7±0.4mmHg(25°C),折射率為1.6543?。在真空狀態下于150-160°C升華,表面張力?為1.0404×10-2N/m(454.15K)。
化學性質
遇明火、高熱可燃。受熱分解,放出氮、硫的氧化物等毒性氣體,對大氣會造成污染。與氧化劑能發生強烈反應。在空氣中易潮解。在150°C時轉變成硫氰酸銨。具有還原性,能使游離態碘還原成碘化物。能與多種氧化劑反應生成脲、硫酸及其他有機化合物,也能與無機化合物制成易溶解的加成化合物。與強酸、強堿、強氧化劑、金屬鹽、蛋白質、碳氫化合物不相容。可能與丙烯醛發生劇烈反應。恒定體積下的燃燒熱是-1482.2kJ/摩爾(-19.47kJ/g),恒定壓力下是-1485.6kJ/mol(-19.52kJ/g)?。
硫脲在有氧化劑(如O2、Fe3+)的酸性溶液中能溶解金、銀,使金、銀呈絡合離子形式浸出。反應方程式為:4Au+8SC(NH2?)2?+O2?+4H+=4Au=[(SC(NH2?)2?]2++2H2?O,Au+2SC(NH2?)2?+Fe3+=Au[(SC(NH2?)2?]2++Fe2+。三個官能團—氨基、亞氨基和巰基可以作為互變異構發生亞氨基硫醇形式反應,形成籠形化合物,可以被烷基化和酰化,可與醛和酮反應。可發生中性反應;與金屬鹽形成加合物。
化學計算數據:
XLogP3-AA?:-0.8;
?氫鍵供體數量:2;
?氫鍵受體數量?:1;
?可旋轉鍵數量?:0;
?精確質量?:76.00951931;
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?拓撲極性表面積?:84.1?2;
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?復雜度?:29;
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?未明確鍵立體中心數?:0;
?共價鍵單元數?:1;
?化合物已規范化?:是。
應用領域
硫脲在多個領域具有應用價值,主要包括:紡織及印染助劑的生產與改性,合成樹脂的生產與改性,復印技術應用;醫藥領域用于藥品生產,如磺胺類藥物(磺胺噻唑)、抗甲狀腺藥物及抗癌劑(6-巰基嘌呤)等;工業清潔劑生產(如用于照相槽和一般金屬表面),金屬表面蝕刻工藝,馬來酸轉化為富馬酸的異構化催化;銅精煉電解、電鍍(如鍍銅)等金屬加工領域;以及生物化學中的抗氧化劑應用。其他用途包括作為漿狀炸藥的添加劑,聚合物溶液的粘度穩定劑(如鉆井泥漿中),以及石油開采中的流度中和劑。其可從氯堿電解廢水中去除汞以及從礦物中提取金銀。
硫脲是一種多功能化學品,廣泛應用于攝影行業(如調色劑、固定劑、定影劑及去除底片污漬)、阻燃紡織漿料、尼龍產品的阻燃與性能改良、氨肥的硝化抑制、農藥和殺菌劑的中間體、電鍍產品和農化品、二氧化硫脲的合成,以及螯合劑、催化劑的制備。
硫脲可應用于減少電熱原子吸收光譜法測定鎘時的干擾、動物膠液化劑和銀器除銹劑、沒藥樹的制造、硫化促進劑、鉍離子和亞硒酸根離子的測定試劑。硫脲被用作具有硫和二胺結構的還原劑,通過常規濕化學還原法合成還原氧化石墨烯。硫脲已被確定用于水力壓裂中作為緩蝕劑。
合成過程
硫脲浸出劑的制備過程是先以硫化鋇與硫酸或鹽酸反應,制得硫化氫氣體,經石灰乳負壓吸收制得硫氫化鈣溶液,然后硫氫化鈣再與氰氨化鈣反應。經負壓過濾,即可得到。反應方程式為:BaS+H?SO?=BaSO?↓+H?S↑,2H?S+Ca(OH)?=?Ca(SH)??+2H?O,Ca(SH)?+2CaNCN+6H?O=2SC(NH?)?+3Ca(OH)?。
此外,用硫氰酸銨法和重氮甲烷法也可制得硫脲。反應方程式分別為:NH4?CNS→SC(NH2?)2,H2S+CH2=N?N→SC(NH2)2。
安全事宜
毒理
人體
硫脲危害人體的主要途徑為吸入和皮膚接觸。生產或使用硫脲的工人面臨最高暴露風險。硫脲已被確定為光敏患者的致敏物。其還可能抑制骨髓功能,導致貧血、白細胞減少癥和血小板減少癥。硫脲曾被用于甲狀腺功能亢進患者的甲狀腺抑制治療。研究顯示,成人每日劑量低于15mg(以70kg成人體重計算約低于0.2mg/kg)時,未觀察到可測量的甲狀腺功能抑制效果;而每日70mg(約1.0mg/kg/日)的劑量則可緩解甲狀腺功能亢進癥狀。此外,相關職業暴露研究表明,長期接觸硫脲的人群中,甲狀腺功能紊亂的發生率相對較高。
?動物
基于實驗動物致癌性的充分證據,硫脲被合理預期為人類致癌物。通過飲水給藥時,誘發兩性大鼠甲狀腺腺瘤和癌,以及雄性大鼠顴骨腺鱗狀細胞癌。通過飲食給藥時,誘發大鼠肝腺瘤和虹鱒肝癌。腹腔注射和飲水給藥時,誘發兩性大鼠顴骨腺鱗狀細胞癌和混合細胞肉瘤。
硫脲還導致發育和生殖異常,妊娠母羊每日攝入50mg/kg硫脲2、4、6個月后,普遍出現流產、死產、弱羔或低體重羔羊、難產及胎盤滯留。高劑量硫脲嚴重抑制幼鼠甲狀腺功能,顯著抑制身體生長,并延遲聽覺驚跳反射發育;低劑量顯著降低生長速率,但不影響聽覺驚跳反射獲得。
硫脲具有遺傳毒性,在1×10?2至1×10??M劑量范圍內,誘發非程序性脫氧核糖核酸合成的活性較弱。肝細胞中,5-25mM濃度范圍內DNA修復復制呈線性增加。V79細胞中,10-40mM硫脲顯著增加8-氮雜鳥嘌呤抗性突變頻率。
尖齒胡鯰(Clarias gariepinus)經0.03%硫脲浸泡21天后,血清T?水平顯著降低,誘發甲狀腺功能減退。雄魚睪丸生精小葉變窄,精子數量減少;精囊分泌液極少或無,蛋白質和唾液酸水平降低;血清和組織中睪丸素及魚類強效雄性激素11-酮睪酮水平下降;21天后出現恢復跡象:精子重現,11-KT和T水平部分恢復。
虹鱒(Salmo gairdneri)經硫脲處理后,海水中的鰓Na?/K?-ATP酶活性受抑(0.5%濃度),或進入海水后ATP酶活性適應性增加延遲(0.3%濃度)。
毒性數據
LD50(大鼠經口)因品系差異顯著,小家鼠:125-640mg/kg;褐家鼠:1860mg/kg;大鼠腹腔注射LD50:436mg/kg;小鼠經口LD50:約1000mg/kg;兔子徑口LDLo:6985mg/kg;豚鼠類皮下注射LDLo:4g/kg;青蛙皮下注射LDLo:10g/kg。
環境危害
硫脲已在毒豆(Laburnum anagyroides)中被檢出但未定量,且是黑白輪枝孢(Verticillium alboatrum)和Bortrylius cinerea的天然代謝產物。
硫脲在以下生產和使用過程中可能通過多種廢棄物排放途徑進入環境:生產二氧化硫脲用于羊毛及紡織品加工;礦石浸出;攝影及復印重氮紙;作為反丁烯二酸合成的催化劑;作為染料、藥物、護發制劑及其他化學品的制造中間體。
其在水力壓裂液中的使用將導致直接環境釋放。
防治方法
?個人防護裝備?
穿戴自給式正壓呼吸器與全身防護服。
致癌物操作專項防護:
?清潔設施要求?:需配備液體清潔劑分配器。
?動物實驗室防護?:人員須脫去室外服裝;穿戴防護服(建議使用一次性連體式,腕踝處緊密貼合款);佩戴手套、護發裝備及鞋套;防護服每日更換,明顯污染時立即廢棄;作業后立即淋浴。
?化學實驗室防護?:必須始終穿戴手套與實驗服;不可假定手套能提供完全防護;處理顆粒物、氣體時需使用貼合式面罩或呼吸器;可加穿一次性塑料圍裙強化防護;實驗服使用特殊顏色警示,禁止穿出實驗室。
急救
?眼部:首先檢查受害者是否有隱形眼鏡,如果有,請取下。用清水或生理鹽水沖洗受害者眼睛20至30分鐘,同時撥打醫院或毒物控制中心電話。未經醫生具體指示,不要在受害者眼睛中放入任何眼膏、油脂或藥物。沖洗眼睛后立即將受害者送往醫院,即使沒有出現癥狀(如紅腫或刺激)。
?皮膚:立即用大量水沖洗受影響的皮膚,同時移除并隔離所有受污染的衣物。用肥皂和水徹底輕洗所有受影響的皮膚區域。如果出現紅腫或刺激等癥狀,立即撥打醫生電話,并準備將受害者送往醫院治療。
?吸入:立即離開污染區域;深呼吸新鮮空氣。立即撥打醫生電話,并準備將受害者送往醫院,即使沒有出現癥狀(如喘證、咳嗽、呼吸急促或口腔、喉嚨或胸部灼燒感)。為進入未知環境的救援人員提供適當的呼吸防護。如果可能,應使用自給式呼吸器(SCBA);如果沒有,使用防護等級大于或等于防護服建議的等級。
?攝入:不要誘導嘔吐。如果受害者清醒且沒有抽搐,給1或2杯水以稀釋化學物質,并立即撥打醫院或毒物控制中心電話。如果醫生建議,準備將受害者送往醫院。如果受害者抽搐或昏迷,不要通過口腔給予任何東西,確保受害者的氣道開放,并將受害者側臥,頭部低于身體,不要誘導嘔吐,立即將受害者送往醫院。
?其他注意事項?:由于這種化學物質是已知或疑似致癌物,應聯系醫生,咨詢可能的長期健康影響和醫學監測的潛在建議。醫生的建議將取決于具體化合物的化學、物理和毒性特性,暴露水平、暴露時間和暴露途徑。
消防
?如果是小型火災?,可以使用干粉、二氧化碳(CO?)、噴水或泡沫;如果是大型火災?,可以使用噴水、霧狀水或泡沫。操作方法為用水噴射保持桶等容器冷卻;優先使用霧狀水流以減少有害蒸氣擴散。
清理方法
?清掃并安排處置,全程避免揚塵產生;使用清掃和鏟運方式收集污染物;將污染物密封于適宜的密閉容器等待處置。
安全前提下阻止進一步泄漏;禁止污染物進入排水系統;嚴禁排放至環境中。
避免粉塵形成與吸入;禁止吸入蒸氣、霧氣、氣體;確保充分通風;疏散人員至安全區域。
采用5%硫脲水溶液、砂土及波特蘭水泥處理污泥(pH=12.5)。混凝土浸出測試表明汞、鎘、鉛、銅、砷的溶解濃度遠低于監管限值。
儲存?
與酸類、食品及飼料、丙烯醛和氧化劑隔離存放;保持陰涼;密閉保存;儲存于通風良好的房間。需在惰性氣體環境中操作和儲存。按TRGS 510標準歸類為不可燃固體。
?硫脲包裝規范?:
?包裝規格?:聚乙烯袋裝(≤50公斤),折疊式容器裝(≤1500公斤)。
?儲存要求?:保持包裝容器嚴格密閉;存放于陰涼干燥處;內容物需避光保存。
?致癌物特殊儲存要求?:
?儲存位置?:應盡可能靠近使用實驗室,僅攜帶實驗所需最小量。
?專用設備?:存放于帶明確標識的專用柜體區域,根據物理化學性質選擇防爆冰箱、冰柜。
建立臺賬記錄:致癌物數量;獲取日期。
?配套設置?:分裝設施應與儲存區相鄰。
安全標志
H302?:吞咽有害(警告:急性毒性,經口);
H351?:懷疑致癌(警告:致癌性);
H361d:懷疑對生育能力或未出生嬰兒造成傷害(警告:生殖毒性);
H411:對水生生物有毒,可能在水生環境中造成長期不利影響(對水生環境有害,長期不利);
?P203?:使用前獲取、閱讀并遵循所有安全說明;
P264?:處理后徹底清洗雙手(及接觸部位);
P270?:使用本產品時禁止進食、飲水或吸煙;
P273?:避免排放到環境中。
相關標準
2013年10月17日,行業標準《化學試劑 硫脲(HG/T 3454-2013)》發布,2014年3月1日實施。該標準由全國化學標準化技術委員會化學試劑分會歸口上報,主管部門為工業和信息化。主要起草單位為北京益利精細化學品有限公司。
2019年8月2日,行業標準《工業用硫脲(HG/T 3266-2019)》分布,2020年1月1日實施。該標準由全國化學標準化技術委員會有機化工分會歸口上報,主管部門為工業和信息化部。主要起草單位為山東益豐生化環保股份有限公司、山東省化工研究院、北京化工研究院。
相關事件
消費者集體送檢的檢測報告顯示,從2019年9月到2025年1月,多個批次的棉密碼茶氧夜用衛生巾、茶氧日用衛生巾等品類均檢出超高含量的硫脲,其中一款棉密碼櫻花·舒緩型衛生巾的硫脲含量甚至高達16653.4679μg/g。
2025年7月,新京報記者獲取的一份統計表顯示,有數百名“棉密碼”衛生巾消費者曾提供產品使用后的反饋信息。有30余人自訴患有甲狀腺癌,同時反饋其他接觸硫脲的關聯病癥,均稱長期使用“棉密碼”衛生巾,并出示有多年購買“棉密碼”的訂單截圖。
參考資料 >
Thiourea.PubChem .2024-11-16
非氰浸金.中國大百科全書.2025-07-24
硫脲浸出劑.中國大百科全書.2025-07-24
Thiourea.chemsrc.2025-07-24
Thiourea.pubchem.2025-07-24
Recent advances in urea- and thiourea-containing compounds: focus on innovative approaches in medicinal chemistry and organic synthesis.pmc.ncbi.nlm.nih.gov.2025-07-24
棉密碼衛生巾超30人自述患甲癌,兩者是否存在因果關系需要權威說法.百家號.2025-07-24
THIOUREA.pubchem.2025-07-24
GHS Classification (Rev.10, 2023) Summary.pubchem.2025-07-24
化學試劑 硫脲.全國標準信息公共服務平臺.2025-07-24
工業用硫脲.全國標準信息公共服務平臺.2025-07-24