Synthesis of guanidine from ammonium thiocyanate in solid state

Abstract

Guanidina é uma substância importante para os seres vivos atuais assim como para a química prebiótica. No presente trabalho foi estudada a reação entre as espécies amônio e tiocianato em estado sólido com diferentes substâncias (areia de rio, caulin, metais de transição e sais da água do mar) e temperaturas (80, 120 e 150 ºC). As recuperações de tiocianato ou amônio nas amostras com areia de rio ou caulin a 150 ºC foram estatisticamente diferentes (p<0,05) das recuperações de tiocianato e amônio nas amostras sem aquelas substâncias. A decomposição do tiocianato de amônio nas amostras com areia de rio ou caulin a 150 ºC foi de 40%. Caulin mostrou ser mais efetivo na síntese de guanidina do que areia de rio, visto que a concentração de guanidina sempre foi maior nas amostras com caulin do que nas amostras com areia de rio. A decomposição do tiocianato de amônio nas amostras com metais de transição mais areia de rio a 120 ºC foi de 30%. Sais da água do mar ou metais de transição mais tiocianato de amônio mais areia de rio (120 ºC) aumentaram a concentração de tiouréia (água do mar: 538%, metais de transição: 357%) ou guanidina (água do mar: 393%, metais de transição: 806%) quando os resultados foram comparados com amostras sem estas substâncias. Comparando os resultados obtidos com as amostras de tiocianato de amônio (120 ºC) mais sais da água do mar ou metais de transição com a amostra de tiocianato de amônio observamos que houve um aumento na produção de tiouréia (168%) e guanidina (268%) respectivamente. Os rendimentos obtidos para a síntese de guanidina mostrados neste trabalho são melhores do que os mostrados por outros autores. Experimentos mostraram que Fe (III) está envolvido na formação do composto amarelo obtido da reação entre amônio e tiocianato e espectros Raman mostraram que este composto pode ser o enxofre.Guanidine is an important substance for modern living beings as well as for the prebiotic chemistry. We studied the reaction between ammonium and thiocyanate species in solid state with different substances (river sand, kaolin, transition metals, salts of seawater) and temperatures (80, 120 and 150 ºC). The recoveries of thiocyanate and ammonium in the samples with river sand or kaolin at 150 ºC were statistically different (p<0.05) from the recoveries of thiocyanate and ammonium in the sample without them. The decomposition of ammonium thiocyanate in the samples river sand or kaolin at 150 ºC was about 40%. Kaolin showed to have more effect on the synthesis guanidine than river sand, because, the concentrations of guanidine in the samples with kaolin were always bigger than in the samples with river sand. The decomposition of ammonium thiocyanate in the samples with transition metals plus river sand at 120 ºC was about 30%. The salts of seawater or transition metals plus ammonium thiocyanate plus river sand (120 ºC) showed to increase the concentration of thiourea (seawater: 538%; transition metals: 357%) or guanidine (seawater: 393%, transition metals: 806%) when they were compared to the samples...

A Facile Route to Metal Nitride Clusterfullerenes by Using Guanidinium Salts: A Selective Organic Solid as the Nitrogen Source

“…Interestingly, some papers reported the synthesis of guanidinium thiocyanate (1) using ammonium thiocyanate (5) as the reactant in solid state. [38] Our results suggest that, as the reverse procedure of those reported synthesis, 5 could not be formed upon the thermal decomposition of 1 (otherwise a similar effect of 5 to 1 would happen). This suggestion supports our proposed decomposition route of 1 under arc-discharging conditions as shown in step 1 of Scheme 3.…”

UV radiation and the reaction between ammonium and thiocyanate under prebiotic chemistry conditions

“…This failure to synthesize methionine could be due to the difference in UV lamps used here and by Steinman et al 14 The radiation emitted by the UV lamp used in the present experiments has emission lines from 185 to 580 nm, 30 while the UV lamp used by Steinman et al 11 had 90 % of intensity emission at 254 nm. 31 It should also emphasized that the only method used by Steinman et al 14 to identify methionine was paper chromatography, which could not have been conclusive.…”

“…Talreja et al 10 heated/irradiated with UV radiation ammonium thiocyanate in the solid state and observed the formation of thiourea. Zaia et al 11 also studied the reaction of ammonium thiocyanate in the solid state. They heated samples of ammonium thiocyanate, sand and transition metals and detected the formation of guanidine.…”

Estudo da reação entre tiocianato de amônio e Fe (II) ou Fe (III) utilizando a espectroscopia no infravermelho: um experimento de química prebiótica.

“…Estudo da reação entre tiocianato de amônio e Fe (II) ou Fe (III) utilizando a espectroscopia no infravermelho: um experimento de química prebiótica Study of the reaction between ammonium thiocyanate and Fe (II) or Fe (III) using infrared spectroscopy: an experiment of prebiotic chemistry Introdução A química prebiótica estuda as reações e os processos que podem ter desempenhado um papel importante para origem da vida em nosso planeta. Portanto é importante conhecer quais foram as principais fontes de biomoléculas (aminoácidos, lipídios, açúcares, bases nitrogenadas, etc) assim como os biopolímeros (peptídeos, proteínas, DNA, RNA, etc) e as estruturas coacervadas (estruturas parecidas com células) que poderiam ter sido sintetizados na Terra prebiótica (ZAIA, 2003;DE SANTANA, 2008).…”