Aminoiminomethansulfinsäure

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Vorlage:Infobox Chemikalie

Aminoiminomethansulfinsäure ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Amidine und Sulfinsäuren.

Gewinnung und Darstellung

Aminoiminomethansulfinsäure kann durch Oxidation von Thioharnstoff mit Wasserstoffperoxid hergestellt werden.[1]

(NH2)2CS+2 H2O2(NH)(NH2)CSO2H+2 H2O

Die erste Synthese erfolgte 1910 durch Edward de Barry Barnett.[2][3]

Struktur

Die genaue Struktur der Verbindung war lange unklar. Es lassen sich die beiden tautomeren Strukturen Thioharnstoff-S,S-dioxid (rechts) und Aminoiminomethansulfinsäure (links) formulieren.

Tautomerie Formamidinsulfinsäure - Thioharnstoffdioxid

Es wurde vermutet, dass sich das stabile Thioharnstoffdioxid beim Erhitzen in die instabile Aminoiminomethansulfinsäure umwandelt, die sich unter diesen Bedingungen zu Harnstoff und der Sulfoxylsäure als Reduktionsmittel zersetzt.[4]

Zersetzung von Aminoiminomethansulfinsäure zu Harnstoff und Sulfoxylsäure

Eine Röntgenstrukturanalyse führte 1962 zu dem Ergebnis, dass die Verbindung im Feststoff als Zwitterion vorliegt.[5]

Struktur der Aminoiminomethansulfinsäure als Zwitterion

Dieses Ergebnis konnte 2014 auch für wässrige Lösungen der Verbindung mittels FTIR-Spektroskopie bestätigt werden. Thioharnstoffdioxid ist somit als Bezeichnung für die Aminoiminomethansulfinsäure nicht zutreffend.[6]

Eigenschaften

Aminoiminomethansulfinsäure ist ein weißer bis gelber geruchloser Feststoff.[7][8] Die Verbindung ist besonders stabil im sauren Medium, während es alkalisch instabil ist.[9] Mit ihr lassen sich Ketone zu Alkoholen, Chinone zu Hydrochinonen, aromatische Nitroverbindungen zu Aminen, Nitrosoverbindungen zu Hydrazo-Verbindungen und Azoxy- sowie Azoverbindungen zu Aminen bzw. Hydrazo-Verbindungen reduzieren.[10] Die reduzierende Wirkung geht nicht von der Verbindung selbst, sondern von dem bei Hydrolyse entstehenden Sulfinat-Ion aus.[11]

Aminoiminomethansulfinsäure besitzt eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Vorlage:Raumgruppe.[5]

Verwendung

Aminoiminomethansulfinsäure wird als Redox-Aktivator bei der Chlorkautschuk-Herstellung, als Reduktionsmittel für Küpenfarbstoffe, als Beschleuniger für Aminoplastharze und bei der Produktion von Polyacrylnitril-Fasern verwendet.[8] Es wird durch seine Reduktionsfähigkeit zum Bleichen von Papier, Wolle und Seide eingesetzt.[12][13]

Literatur

Einzelnachweise

  1. D. Schubart: Sulfinic Acids and Derivatives. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2012. Vorlage:DOI.
  2. James Frederick Shuan-Liang Apps: Synthesis and application of thiourea-S,S-dioxide derivatives. University of Warwick institutional repository, abgerufen am 1. Juli 2015.
  3. Vorlage:Literatur
  4. Vorlage:Literatur
  5. 5,0 5,1 R. A. L. Sullivan, A. Hargreaves: The crystal and molecular structure of thiourea dioxide. In: Acta Crystallographica. 15, 1962, S. 675, doi:10.1107/S0365110X62001851.
  6. David Lewis, John Mama, Jamie Hawkes: An Investigation into the Structure and Chemical Properties of Formamidine Sulfinic Acid. In: Applied Spectroscopy. 68, 2014, S. 1327, Vorlage:DOI.
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  9. Vorlage:Literatur
  10. Vorlage:Literatur
  11. Vorlage:Literatur
  12. Henan Hongye Chemische Werke GmbH: Thioharnstoffdioxid. Abgerufen am 1. Juli 2015.
  13. Vorlage:Literatur