Aminoiminomethansulfinsäure

Strukturformel
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] 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.

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.^[4]

${\displaystyle \mathrm {(NH_{2})_{2}CS+2\ H_{2}O_{2}\longrightarrow (NH)(NH_{2})CSO_{2}H+2\ H_{2}O} }$

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

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.

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]

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

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

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

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

• 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

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).