Published May 14, 1991 | Version v1
Miscellaneous

Comparative investigations of the electrochemical and radiation-chemical oxidation of organic sulphides

Description

The aim of this dissertation is to study some aspects of the electrochemical and radiation-chemical oxidation of sulphur compounds. Mechanistic investigations above all were carried out with regard to the sulphoxide formation. The electrochemical oxidation of the R-S- (CH2)n-S-R which occurs through an irreversible two-electron transfer in each case, supplied the lowest oxidation potentials for n=3. This is explained by a strong auxiliary group effect between the two sulphur atom as well as through the formation of a ring in the (S.S)-3e--bonded radical cation, which results from the oxidation. This result agrees well with radiation-chemical findings where the corresponding radical cation with n=3 shows the highest stability and yield. The dependence of the oxidation potential on the inductive effect through the substitutents R showed a linear relationship with negative increase, that is, the t-butyl-substituted compound is more difficult to oxidize than the methyl-substituted. Another factor favouring the oxidationof the methyl-substituted compound energetically, is the fact that an antibonding electron is removed in the case of the further oxidation of the radical cation to the dication. This electron in the case of the methyl-substituted radical cation is on a higher energy level and is easier to extract. The same behavior is observed in the oxidation of the compounds of the type X- (CH2)n-S-R (X=halogen). Here, too, with n(CH2)=3, the lowest potentials were found, that on account of the electronegativity of the halogen decline in the following sequence: Cl > Br > I. The dependence of the potential on the inductive effect of R corresponded to that of R-S- (CH2)3-S-R and was explained correspondingly. Sulphoxide was the main product of such irreversible oxidations, which was separated and identified by HPLC. (orig./BBR)

Availability note (English)

Available from FIZ Karlsruhe.

Abstract (German)

Ziel dieser Arbeit ist, einige Aspekte zur elektrochemischen und strahlenchemischen Oxidation von Schwefelverbindungen zu studieren. Insbesondere wurden mechanische Untersuchungen hinsichtlich der Sulfoxidbildung durchgefuehrt. Die elektrochemische Oxidation der R-S-(CH2)n-S-R, die jeweils durch einen irreversiblen Zwei-Elektronentransfer erfolgt, lieferte die tiefsten Oxidationspotentiale fuer n = 3. Erklaert wird dies durch eine starke Nachbargruppenwirkung zwischen den beiden Schwefelatomen sowie durch die Ausbildung eines Ringes im (S.S)-3e--gebundenen Radikalkation, welches bei der Oxidation entsteht. Dies steht in guter Uebereinstimmung mit strahlenchemischen Befunden, wo das entsprechende Radikalkation mit n = 3 die hoechste Stabilitaet und Ausbeute aufweist. Die Abhaengigkeit des Oxidationspotentials vom induktiven Effekt durch die Substituenten R ergab einen linearen Zusammenhang mit negativem Anstieg, d.h. die t-butyl-substituierte Verbindung ist schwerer zu oxidieren als die methylsubstituierte. Ein weiterer Faktor, der die Oxidation der methyl-substituierten Verbindung energetisch beguenstigt, ist die Tatsache, dass bei der Weiteroxidation des Radikalkations zum Dikation ein antibindendes Elektron entfernt wird. Dieses Elektron liegt im Falle des methyl-substituierten Radikalkations energetisch auf hoeherem Niveau und ist damit leichter 'herauszuloesen'. Das gleiche Verhalten erhielt man fuer die Oxidation der Verbindungen vom Typ X-(CH2)n-S-R (X = Halogen). Auch hier wurden bei n(CH2)= 3 die tiefsten Potentiale gefunden, die aufgrund der Elektronegavitaet des Halogens darueber hinaus in der Reihenfolge CI > Pr > I abnehmen. Die Abhaengigkeit des Potentials vom induktiven Effekt von R entsprach derjenigen von R-S-(CH2)3-S-R und wurde entsprechend erklaert. Als Hauptprodukt solcher irreversiblen Oxidationen wurde Sulfoxid ermittelt, das mit der HPLC getrennt und identifiziert wurde. (orig./BBR)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Vergleichende Untersuchungen zur elektrochemischen und strahlenchemischen Oxidation von organischen Sulfiden

Publishing Information

Imprint Pagination
169 p.

INIS

Country of Publication
Germany
Country of Input or Organization
Germany
INIS RN
23021285
Subject category
S38: RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis, Non-conventional Literature
Descriptors DEI
COMPARATIVE EVALUATIONS; ELECTROCHEMISTRY; ELECTROLYSIS; OXIDATION; RADIOCHEMISTRY; REACTION KINETICS; SULFIDES; SULFOXIDES; THIOLS
Descriptors DEC
CHALCOGENIDES; CHEMICAL REACTIONS; CHEMISTRY; EVALUATION; KINETICS; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC SULFUR COMPOUNDS; SULFUR COMPOUNDS