Дитиодихлорид

Дитиодихлори́д (дихлорид дисеры, дихлордисульфан) — бинарное неорганическое соединение хлора и серы с формулой S₂Cl₂, может рассматриваться как хлорпроизводное дисульфана (HS)₂. При нормальных условиях — прозрачная маслянистая жидкость желтовато-оранжевого цвета, несильно дымящая на воздухе с резким удушливым запахом, напоминающим запах жженной резины и хвойного эфирного масла. Хорошо растворим в диэтиловом эфире, бензоле, этаноле. Гидролизуется водой.

Дитиодихлорид
Хлорид серы(I) в круглодонной колбе
Общие
Традиционные названия	дихлорид дисеры, дихлордисульфан
Хим. формула	S2Cl2
Рац. формула	S2Cl2
Физические свойства
Молярная масса	135,04 г/моль
Плотность	1,688 г/см³
Энергия ионизации	9,4 ± 0,1 эВ
Термические свойства
Температура
• плавления	−80 °C
• кипения	137,1 °C
• вспышки	245 ± 1 ℉
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
Рег. номер EINECS	233-036-2
SMILES	ClSSCl
InChI	InChI=1S/Cl2S2/c1-3-4-2 PXJJSXABGXMUSU-UHFFFAOYSA-N
RTECS	WS4300000
Номер ООН	3390
ChemSpider	23192
Безопасность
Токсичность	Ирритант, оказывает сильное раздражающее действие на глаза и верхние дыхательные пути.
NFPA 704	1 2 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Синтез и реакционная способность

Дитиодихлорид получают хлорированием расплавленной серы:

${\mathsf {2S+Cl_{2}\rightarrow S_{2}Cl_{2}}}$

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

${\mathsf {S_{2}Cl_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2SCl_{2}}}$

Сырой дитиодихлорид может быть окрашен в жёлтый цвет растворённой серой либо в красный — примесью дихлорида серы.

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

${\mathsf {2CS_{2}+5Cl_{2}\rightarrow 2CCl_{3}SCl+S_{2}Cl_{2}}}$

Атомы серы дитиодихлорида 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:

${\mathsf {S_{2}Cl_{2}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}S+SO_{2}+2HCl}}$

${\mathsf {H_{2}S+SO_{2}\rightarrow H_{2}S_{2}O_{2}}}$

${\mathsf {H_{2}S_{2}O_{2}+2SO_{2}\rightarrow H_{2}S_{4}O_{6}}}$

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

${\mathsf {16NH_{3}+6S_{2}Cl_{2}\rightarrow S_{4}N_{4}+12NH_{4}Cl+S_{8}}}$

${\mathsf {4NH_{4}Cl+6S_{2}Cl_{2}\rightarrow S_{4}N_{4}+16HCl+S_{8}}}$

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

${\mathsf {S_{2}Cl_{2}+2R_{2}NH\rightarrow R_{2}NSSNR_{2}+2HCl}}$

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:

${\mathsf {2CH_{3}{\text{-}}CH{\text{=}}CH{\text{-}}CH_{3}+S_{2}Cl_{2}\rightarrow CH_{3}{\text{-}}CHCl{\text{-}}CH(CH_{3}){\text{-}}S{\text{-}}S{\text{-}}CH(CH_{3}){\text{-}}CHCl{\text{-}}CH_{3}}}$

С активированными ароматическими и гетероароматическими соединениями идёт реакция замещения, в результате которой также образуются дисульфиды:

${\mathsf {2ArH+S_{2}Cl_{2}\rightarrow ArSSAr+2HCl}}$

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

${\mathsf {S_{2}Cl_{2}+2C_{6}H_{6}\rightarrow (C_{6}H_{5})_{2}S+2HCl+S}}$

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 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 последующим гидролизом является препаративным методом синтеза 2-меркаптоанилинов являющихся сырьем в производстве тиоиндигоидных красителей (3, реакция Херца):

Литература

• Г. Реми. Курс неорганической химии, т.1, -М, 1963, 921 стр