Oxathiolane
Stoffklasse
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Oxathiolane bilden eine Stoffklasse im Bereich der Heterocyclen. Es sind 5-gliedrige Ringsysteme mit je genau einem Schwefel- und einem Sauerstoffheteroatom. Es gibt daher zwei Grundgerüste der Oxathiolane: das 1,2-Oxathiolan und das 1,3-Oxathiolan. Auch ionische Strukturen existieren. Die meisten Untersuchungen wurden über 1,3-Oxathiolan gemacht.
Unter dem Namen "Oxathiolane" werden nach der Hantzsch-Widman-Patterson-Nomenklatur die gesättigten Varianten bezeichnet. Unter Oxathiolen hingegen versteht man ungesättigte Derivate mit ansonsten gleicher Konstitution. Verbindungsklassen, die nach dieser Nomenklatur ebenfalls als Oxathiole oder Oxathiolane gesehen werden können, sind die Sultine und Sultone.
Darstellung
1,3-Oxathiolan
Eine Standardmethode für die Erzeugung von 1,3-Oxathiolanen ist die Kondensation von Mercaptoethanol mit Ketonen. Diese beruht auf der Betrachtung der 1,3-Oxathiolane als Monothioacetale. Um nennenswerte Ausbeuten zu erhalten, ist das Kondenswasser aus dem Gleichgewicht zu entfernen. Dies kann mit einem p-Toluolsulfonsäure/Benzol-Azeotrop bewerkstelligt werden; noch bessere Ausbeuten liefert bei den meisten Ketonen jedoch die Nutzung eines Überschusses an Bortrifluorid-Etherat.[1]
1,2-Oxathiolan
Die Knüpfung der Schwefel-Sauerstoff-Bindung im 1,2-Oxathiolan ist weniger trivial als der Ringschluss bei 1,3-Oxathiolan. Eine Möglichkeit hierzu ist die Pyrolyse des S-Phthalimids des 3-Mercapto-1-propanol. Hierzu muss der 3-Mercapto-1-propanol mit Trimethylsilylchlorid am Sauerstoffatom geschützt werden und kann dann mit einer stöchiometrischen Mischung aus Phthalimid, Brom und Pyridin zum N-(3-Hydroxypropylthio)phthalimid kondensiert werden.[2]
Eigenschaften
Eine interessante Eigenschaft des 1,2-Oxathiolans ist die Dekomposition zu Acrolein bei 400–450 K unter Abspaltung von Schwefelwasserstoff.[3]
Literatur
- J. Alvarez-Builla, J. J. Vaquero, J. Barluenga: Modern Heterocyclic Chemistry. Band 2, Wiley-VCH Verlag & Co.KGaA, 2011, ISBN 978-3-527-33201-4, S. 966–980.
- D. L. Rakhmanklov, V. V. Zorin, F. N. Latypova, S. S. Zlotski, R. A. Karakhanov: In: Russian Chemical Reviews. Band 52, 1983, S. 350.
- P. Wimmer: Methoden der organischen Chemie. Houben-Weyl, 1991.
