Aminoiminomethansulfinsäure

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

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]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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 Hydrazinen 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.