Aminoiminomethansulfinsäure

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Strukturformel
Strukturformel von Aminoiminomethansulfinsäure
Allgemeines
Name Aminoiminomethansulfinsäure
Andere Namen
  • Thioharnstoffdioxid (Falschbezeichnung)
  • Formamidinsulfinsäure
  • FORMAMIDINE SULFINIC ACID (INCI)[1]
Summenformel CH4N2O2S
Kurzbeschreibung

gelber geruchloser Feststoff[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1758-73-2
EG-Nummer 217-157-8
ECHA-InfoCard 100.015.598
PubChem 61274
Wikidata Q7784714
Eigenschaften
Molare Masse 108,12 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,68 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

100 °C[2]

Siedepunkt

123 °C (Zersetzung)[2]

Löslichkeit
  • wenig in Wasser (27 g·l−1 bei 20 °C)[2]
  • leicht in konzentrierter Schwefelsäure[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 252​‐​302​‐​332​‐​315​‐​318​‐​335​‐​373
P: 310​‐​304+340​‐​235+410​‐​261​‐​301+312​‐​302+352​‐​280​‐​305+351+338[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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

Gewinnung und Darstellung

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Aminoiminomethansulfinsäure kann durch Oxidation von Thioharnstoff mit Wasserstoffperoxid hergestellt werden.[4]

Die erste Synthese erfolgte 1910 durch Edward de Barry Barnett.[5][6]

Struktur

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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.[7]

Zersetzung von Aminoiminomethansulfinsäure zu Harnstoff und Sulfoxylsäure

Eine Röntgenstrukturanalyse führte 1962 zu dem Ergebnis, dass die Verbindung im Feststoff als Zwitterion vorliegt.[8]

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.[9]

Eigenschaften

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Aminoiminomethansulfinsäure ist ein weißer bis gelber geruchloser Feststoff.[2][3] Die Verbindung ist besonders stabil im sauren Medium, während es alkalisch instabil ist.[10] 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.[11] Die reduzierende Wirkung geht nicht von der Verbindung selbst, sondern von dem bei Hydrolyse entstehenden Sulfinat-Ion aus.[12]

Aminoiminomethansulfinsäure besitzt eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pnmb (Raumgruppen-Nr. 53, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/53.2.[8]

Verwendung

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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.[3] Es wird durch seine Reduktionsfähigkeit zum Bleichen von Papier, Wolle und Seide eingesetzt.[13][14]

Literatur

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  • Sanny Verma, Subodh Kumar, Suman L. Jain, Bir Sain: Thiourea dioxide promoted efficient organocatalytic one-pot synthesis of a library of novel heterocyclic compounds. In: Organic & Biomolecular Chemistry. Band 9, Nr. 20, 2011, S. 6943–6948, doi:10.1039/C1OB05818E.
  • Deepa Gupta, Raghavan Soman, Sukh Dev: Thiourea, A convenient reagent for the reductive cleavage of olefin ozonolysis products. In: Tetrahedron. Band 38, Nr. 20, 1982, S. 3013–3018, doi:10.1016/0040-4020(82)80187-7.

Einzelnachweise

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  1. ↑ Eintrag zu FORMAMIDINE SULFINIC ACID in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 19. Januar 2022.
  2. ↑ a b c d e f g h Eintrag zu Aminoiminomethansulfinsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2018. (JavaScript erforderlich)
  3. ↑ a b c Eintrag zu Formamidinsulfinsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 1. Juli 2015.
  4. ↑ D. Schubart: Sulfinic Acids and Derivatives. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2012. doi:10.1002/14356007.a25_461.
  5. ↑ James Frederick Shuan-Liang Apps: Synthesis and application of thiourea-S,S-dioxide derivatives. University of Warwick institutional repository, abgerufen am 1. Juli 2015.
  6. ↑ Edward de Barry Barnett: VII.—The action of hydrogen dioxide on thiocarbamides. In: J. Chem. Soc., Trans. Band 97, 1910, S. 63, doi:10.1039/ct9109700063.
  7. ↑ P. Krug: Thiourea Dioxide (Formamidinesulphinic Acid) A New Reducing Agent for Textile Printing. In: Journal of the Society of Dyers and Colourists. Band 69, Nr. 13, Dezember 1953, S. 606, doi:10.1111/j.1478-4408.1953.tb02803.x.
  8. ↑ a b 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.
  9. ↑ 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, doi:10.1366/13-07306.
  10. ↑ Hermann Rath: Lehrbuch der Textilchemie einschl. der textil-chemischen Technologie. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-662-00064-9, S. 693 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  11. ↑ Jürgen Bracht, P. Hartter, Christine Kropf, Peter Müller, Heidi Müller-Dolezal, Renate Stoltz, Hanna Söll: Houben-Weyl Methods of Organic Chemistry Vol. IV/1d, 4th Edition Reduction II. Georg Thieme Verlag, 2014, ISBN 3-13-179714-2, S. 567 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  12. ↑ C. Carr: Chemistry of the Textiles Industry. Springer Science & Business Media, 2012, ISBN 978-94-011-0595-8, S. 60 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  13. ↑ Henan Hongye Chemische Werke GmbH: Thioharnstoffdioxid. Abgerufen am 1. Juli 2015.
  14. ↑ Jürgen Blechschmidt: Taschenbuch der Papiertechnik. Carl Hanser Verlag, 2013, ISBN 978-3-446-43701-2, S. 103 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
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