一、基础信息
化学名称:硫代乙酰胺,乙硫酰胺,硫代酰胺
英文名称:Thioacetamide, Ethanethioamide
CAS 号:62-55-5
EINECS 号:200-541-4
分子式:C₂H₅NS(CH₃CSNH₂)
分子量:75.13 g/mol
结构类型:硫代酰胺类化合物,酰胺中氧原子被硫原子取代
管制信息:中国属于监 4类化学品,需按规定管理
二、物理化学性质
1. 物理性质
| 性质 | 参数 |
|---|---|
| 外观 | 白色结晶性固体 / 片状结晶,新制品可能有硫醇臭味 |
| 熔点 | 108-112°C(纯品约 113°C) |
| 沸点 | 分解(约 220°C) |
| 密度 | 1.37g/cm³(20°C) |
| 溶解性 | 易溶于水(25°C 时约 16.3g/100mL)、乙醇(26.4g/100g),极微溶于苯、乙醚 |
| 吸湿性 | 微吸潮 |
| 稳定性 | 水溶液在室温下较稳定,放置 2-3 周不变;酸 / 碱性条件及升温加速水解 |
2. 化学性质
水解反应:在酸性或碱性条件下水解产生硫化氢和乙酰胺,是其作为硫化氢替代源的基础
配位性质:可作为配体与金属离子形成配合物,用于合成硫化物纳米材料
氧化反应:可被氧化为硫代乙酰胺 - S - 氧化物和 - S - 二氧化物(肝毒性代谢产物)
交联反应:作为聚合物交联剂,与含活泼氢基团反应形成硫醚键
三、主要应用领域
1. 分析化学(核心应用)
重金属检测:药典标准方法(硫代乙酰胺法),在 pH3.5 醋酸盐缓冲液中水解产生 H₂S,与重金属离子生成有色硫化物沉淀,用于药品、食品中重金属限量检查
金属离子分离:选择性沉淀特定金属离子,用于分析分离流程
2. 工业应用
| 应用领域 | 具体用途 |
|---|---|
| 催化剂生产 | 制备金属硫化物催化剂(如 MoS₂、WS₂),提高催化活性 |
| 电镀工业 | 电镀添加剂,用于金属表面处理,提高镀层质量 |
| 聚合物工业 | 硫化剂、交联剂,用于橡胶硫化、树脂固化,增强材料力学性能 |
| 选矿工业 | 选矿剂,用于有色金属浮选分离 |
| 纺织印染 | 染色助剂,提高染料固色率 |
| 医药化工 | 医药中间体,合成硫杂环化合物、硫醚类药物 |
3. 科研应用
肝损伤模型:经典的实验性肝毒素,用于建立急性 / 慢性肝损伤动物模型,研究肝纤维化、肝硬化机制
材料合成:制备硫化物纳米晶体(如 CdS、PbS),用于光电材料、传感器领域
有机合成:硫源试剂,用于合成硫醇、硫醚、硫代酯等含硫化合物
四、制备方法
1. 经典合成法(工业主流)
反应原理:乙酰胺与五硫化二磷(P₂S₅)在无水溶剂中反应,氧硫交换生成硫代乙酰胺
工艺要点:
溶剂:无水苯、甲苯或四氢呋喃
反应温度:回流条件(60-80°C)
后处理:过滤、蒸馏、重结晶(乙醇 / 水混合溶剂)提纯,纯度可达 99% 以上
2. 其他合成路线
硫氢化钠法:氯乙酰胺与硫氢化钠在碱性条件下反应
硫脲法:乙酸与硫脲在催化剂存在下反应
改进工艺:微波辅助合成、绿色溶剂替代传统有机溶剂,提高产率和环保性
五、安全与毒性信息(MSDS 核心内容)
1. 危险性概述
GHS 分类:急性毒性(经口、经皮)、皮肤腐蚀 / 刺激、严重眼损伤 / 眼刺激、生殖毒性、致癌性NTP
NTP 分类:合理预期的人类致癌物(基于动物实验充分证据)NTP
RCRA 废物编号:U218
2. 毒性数据(关键参数)
| 毒性指标 | 数值 |
|---|---|
| LD₅₀(大鼠,经口) | 301mg/kg |
| LD₅₀(小鼠,经口) | 420mg/kg |
| 肝毒性 | 强,代谢产物硫代乙酰胺 - S - 二氧化物导致肝细胞坏死 |
| 肾毒性 | 中,长期暴露可致肾小管损伤 |
| 致癌性 | 大鼠经口暴露诱发肝癌、肾癌;小鼠诱发肝癌、肺癌NTP |
3. 健康危害
急性中毒:恶心、呕吐、腹痛、肝区疼痛、黄疸、肝功能异常、呼吸抑制、中枢神经系统抑制、低血压、震颤、惊厥
慢性中毒:肝纤维化、肝硬化、肝癌风险增加、体重减轻、贫血、免疫功能下降NTP
接触途径:吸入、皮肤吸收、食入、眼睛接触
4. 安全防护措施
| 防护类别 | 具体措施 |
|---|---|
| 工程控制 | 密闭操作,局部排风,防止粉尘扩散 |
| 呼吸系统 | 佩戴防尘口罩 / 防毒面具(高浓度时) |
| 眼睛防护 | 化学安全防护眼镜 |
| 身体防护 | 防化服,手套(丁腈橡胶材质) |
| 应急处理 | 皮肤接触:立即用肥皂水冲洗 15 分钟;眼睛接触:流水冲洗 15 分钟;误食:催吐并就医 |
| 储存要求 | 密封保存于阴凉干燥通风处,远离火源、氧化剂、强酸强碱,与食品药品分开存放 |
5. 废弃物处理
分类收集,用焚烧法处理,焚烧炉需配备尾气处理装置(去除硫化氢、二氧化硫)
不得直接排入环境或下水道
六、市场与供应商信息
1. 市场概况
全球市场规模:2025 年约1.8 亿美元,年增长率 5-7%
中国市场规模:2025 年约12.8 亿元人民币,同比增长 6.7%
主要需求领域:分析试剂(35%)、医药中间体(25%)、电镀工业(20%)、催化剂生产(15%)、其他(5%)
价格区间:
试剂级(99%):300-500 元 /kg(小包装,25g 约 30-50 元)
工业级(98%):150-250 元 /kg(25kg 桶装)
2. 主要供应商
| 供应商类型 | 代表企业 |
|---|---|
| 国际品牌 | Sigma-Aldrich、TCI、Fisher Scientific |
| 国内试剂商 | 国药集团、阿拉丁、上海麦克林 |
| 工业生产商 | 济南创世化工有限公司、江苏强盛化工、浙江万盛股份 |
3. 质量标准
试剂级:纯度≥99.0%(GC/HPLC),水分≤0.5%,重金属≤10ppm
工业级:纯度≥98.0%,水分≤1.0%,灰分≤0.1%
药典标准:符合中国药典、USP、EP 等要求,用于药品检测
七、上下游产业链
上游原料
乙酰胺(主要原料)、五硫化二磷(硫化剂)、无水溶剂(苯、甲苯)
氯乙酰胺、硫氢化钠(替代合成路线)
下游产品
金属硫化物催化剂、电镀液添加剂、橡胶硫化产品、选矿药剂、医药中间体(硫杂环化合物)、分析检测试剂
八、最新研究进展
绿色合成技术:离子液体催化乙酰胺硫化反应,提高原子利用率,减少三废排放
纳米材料应用:用于制备硫化物量子点,应用于生物成像、荧光检测领域
肝损伤机制研究:揭示 CYP2E1 酶在代谢活化中的关键作用,为保肝药物研发提供靶点
环保替代方案:开发低毒或无毒的重金属检测试剂,减少硫代乙酰胺使用风险
总结
硫代乙酰胺(TAA)作为重要的有机硫化合物,以其独特的化学性质在分析化学、工业生产和科学研究中发挥关键作用。其核心价值在于作为安全可控的硫化氢替代源,避免直接使用剧毒气体 H₂S 的风险。然而,其强肝毒性和致癌性要求在使用过程中严格遵守安全规范,采取完备的防护措施。随着绿色化学技术发展,硫代乙酰胺的合成工艺和应用领域将持续优化,在保障安全的前提下拓展其应用潜力。


