Дитиодихлорид

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Дитиодихлорид
Dischwefeldichlorid.png
Дитиодихлорид
Общие
Традиционные названия Монохлорид серы, дихлорид дисеры, дихлордисульфан
Хим. формула S₂Cl₂
Рац. формула S2Cl2
Физические свойства
Молярная масса 135,04 г/моль
Плотность 1,688 г/см³
Термические свойства
Т. плав. -80 °C
Т. кип. 137,1 °C
Давление пара 7 мм рт. ст.
Оптические свойства
Показатель преломления 1,658
Структура
Дипольный момент 1,06 Д
Классификация
Рег. номер CAS 10025-67-9
PubChem 24807
SMILES
RTECS WS4300000
ChemSpider 23192
Безопасность
Токсичность Ирритант, оказывает сильное раздражающее действие на глаза и верхние дыхательные пути.
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

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[править | править вики-текст]

Дитиодихлорид получают хлорированием расплавленой серы:

\mathsf{2S + Cl_2 \rightarrow S_2Cl_2}

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

\mathsf{S_2Cl_2 + Cl_2 \rightarrow 2SCl_2}

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[1]:

\mathsf{CS_2 + 3Cl_2 \rightarrow CCl_3SCl + S_2Cl_2}

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:

\mathsf{S_2Cl_2 + H_2O \rightarrow H_2S + SO_2 + 2HCl}
\mathsf{H_2S + SO_2 \rightarrow H_2S_2O_2}
\mathsf{H_2S_2O_2 + 2SO_2 \rightarrow H_2S_4O_6}

При взаимодействии с аммиаком[2] или хлоридом аммония[3] дитиодихлорид образует тетранитрид тетрасеры каркасной структуры:

\mathsf{16NH_3 + 6S_2Cl_2 \rightarrow S_4N_4 + 12NH_4Cl + S_8}
\mathsf{4NH_4Cl + 6S_2Cl_2 \rightarrow S_4N_4 + 16HCl + S_8}

Взаимодействие дитиодихлорида со вторичными аминами в при низких температурах ведет к образованию N,N-дитио-бис-аминов[4]:

\mathsf{S_2Cl_2 + 2R_2NH \rightarrow R_2NSSNR_2 + 2HCl}

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[5]:

\mathsf{2CH_3\text{-}CH\text{=}CH\text{-}CH_3 + S_2Cl_2 \rightarrow CH_3\text{-}CHCl\text{-}CH(CH_3)\text{-}S\text{-}S\text{-}CH(CH_3)\text{-}CHCl\text{-}CH_3}

C активироаннными ароматическими и гетероароматическими соединениями идет реакция замещения, в результате которой также образуются дисульфиды[6]:

\mathsf{2ArH + S_2Cl_2 \rightarrow ArSSAr + 2HCl}

Менее реакционноспособные ароматические углеводороды реагируют с дитиодихлоридом в присутствии хлорида алюминия, так, реакция с бензолом сопровожлается отщеплением серы и ведет к образованию дифенилсульфида[7]:

\mathsf{S_2Cl_2 + 2C_6H_6 \rightarrow (C_6H_5)_2S + 2HCl + S}

Применение[править | править вики-текст]

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 конденсации 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):

Herzrxn.png

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Grayson, J. Ian (1997). «Industrial Scale Synthesis of Thiophosgene and Its Derivatives». Org. Process Res. Dev. 1 (3): 240-246. DOI:10.1021/op970002c. ISSN 1083-6160.
  2. Villena-Blanco, M.;Jolly, W.L.; Tyree (1967). «Tetrasulfur Tetranitride, S4N4». Inorg. Synth. 9: 98–102. DOI:10.1002/9780470132401.ch26.
  3. Jolly, William L.; Margot Becke-Goehring (1962). «The Synthesis of Tetrasulfur Tetranitride and Trisulfur Dinitrogen Dioxide». Inorg. Chem. 1 (1): 76-78. DOI:10.1021/ic50001a014. ISSN 0020-1669.
  4. Katritzky Alan R. Comprehensive Organic Functional Group Transformations: Synthesis: carbon with one heteroatom attached by a single bond. — Elsevier. — P. 361. — ISBN 9780080423234
  5. Katritzky Alan R. Comprehensive Organic Functional Group Transformations: Synthesis: carbon with one heteroatom attached by a single bond. — Elsevier. — P. 226. — ISBN 9780080423234
  6. Katritzky Alan R. Comprehensive Organic Functional Group Transformations: Synthesis: carbon with one heteroatom attached by a single bond. — Elsevier. — P. 226. — ISBN 9780080423234
  7. Hartman, W. W.; Smith, L. A.; Dickey, J. B. Diphenyl sulfide. Organic Syntheses, Coll. Vol. 2, p.242 (1943); Vol. 14, p.36 (1934).