Дитиодихлорид

Дитиодихлорид
Общие
Традиционные названия	Монохлорид серы, дихлорид дисеры, дихлордисульфан
Эмпирическая формула	S2Cl2
Физические свойства
Молярная масса	135,04 г/моль
Плотность	1,688 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	76,5 °C
Температура кипения	137,1 °C
Давление пара	7 мм рт. ст.
Оптические свойства
Показатель преломления	1,658
Классификация
Рег. номер CAS	10025-67-9
Рег. номер PubChem	24807
SMILES	ClSSCl
Безопасность
Токсичность	Ирритант, оказывает сильное раздражающее действие на глаза и верхние дыхательные пути.

Дитиодихлорид (монохлорид серы) — маслянистая жидкость желтовато-зеленого цвета, дымящая на воздухе с резким удушливым запахом. Хорошо растворим в диэтиловом эфире, бензоле, этаноле. Гидролизуется водой.

Синтез и реакционная способность

Дитиодихлорид получают хлорированием расплавленой серы:

2 S + Cl₂ $\to$ S₂Cl₂

в качестве побочного продукта при хлорировании при избытке хлора также образуется дихлорид серы:

S₂Cl₂ + Cl₂ $\to$ 2 SCl₂

Сырой дитиодихлорид может быть окрашен в желтый цвет растворенной серой либо в красный — примесью дихлорида серы.

Дитиодихлорид также является побочным продуктом в первой стадии синтеза тиофосгена хлорированием сероуглерода:

CS₂ + 3 Cl₂ $\to$ CCl₃SCl + S₂Cl₂

Атомы серы дитионилхлорида являются электрофильными центрами и для него характерны реакции нуклеофильного замещения хлора.

Дитиодихлорид медленно гидролизуется водой с образованием хлороводорода, диоксида серы и сероводорода, которые реагируют in situ с образованием сначала тиосернистой кислоты и затем при взаимодействии тиосернистой кислоты с диоксидом серы — нестабильных политионовых кислот:

S₂Cl₂ + H₂O $\to$ H₂S + SO₂ + 2 HCl

H₂S + SO₂ $\to$ H₂S₂O₂

H₂S₂O₂ + 2 SO₂ $\to$ H₂S₄O₆

При взаимодействии с аммиаком или хлоридом аммония дитиодихлорид образует тетранитрид тетрасеры каркасной структуры:

16 NH₃ + 6 S₂Cl₂ $\to$ S₄N₄ + 12 NH₄Cl + S₈

4 NH₄Cl + 6 S₂Cl₂ $\to$ S₄N₄ + 16 HCl + S₈

Взаимодействие дитиодихлорида со вторичными аминами в при низких температурах ведет к образованию N,N-дитио-бис-аминов:

S₂Cl₂ + 2 R₂NH $\to$ R₂NSSNR₂ + 2 HCl

Реакции с аминами зачастую осложняются внутримолекулярной циклизацией с участием второго атома серы.

Дитиодихлорид присоединяется к алкенам и алкинам, образуя с хорошим выходом симметричные α-хлоралкилдисульфиды:

2 CH₃CH=CHCH₃ + S₂Cl₂ $\to$ CH₃CHClCH(CH₃)SSCH(CH₃)CHClCH₃

C активироаннными ароматическими и гетероароматическими соединениями идет реакция замещения, в результате которой также образуются дисульфиды:

2 ArH + S₂Cl₂ $\to$ ArSSAr + 2 HCl

Менее реакционноспособные ароматические углеводороды реагируют с дитиодихлоридом в присутствии хлорида алюминия, так, реакция с бензолом сопровожлается отщеплением серы и ведет к образованию дифенилсульфида:

S₂Cl₂ + 2 C₆H₆ → (C₆H₅)₂S + 2 HCl + S

Применение

В промышленности дитиодихлорид используется для производства дихлорида серы (и хлористого тионила, получаемого из дихлорида серы), тетрафторида серы.

Растворы серы в дитиодихлориде применяются для вулканизации каучуков в резины при низких температурах. Продукты конденсацмм дитиодихлорида с полиолами применяются в качестве добавок к смазочным маслам.

Взаимодействие дитиодихлорида с ароматическими аминами (1), ведущее к образованию циклических 1,2,3-бензодитиазолиевых солей (2) и их последуюшим гидролизом является препаративным методом синтеза 2-меркаптоанилинов являющихся сырьем в производстве тиоиндигоидных красителей (3, реакция Херца):