This theses deals with the syntheses and the coordination behaviour of polyimidosulfur anions like S(NR)32–, S(NR)42–, RS(NR)2– or RS(NR)3–, the nitrogen analogues of the well known oxo-anions SO32–, SO42–, RSO2– and RSO3–. The first aim was the synthesis of a triimidosulfite with three different NR-substituents, a so called asymmetrical triimidosulfite. In all reactions, that have been carried out to obtain a triimidosulfite with three (or two) different residues at nitrogen, the final product was always the dilithium sulfide adduct. The syntheses of chiral alkylenediimidosulfites was successful. Similar to Corey’s S-ylides (R2(O)S+––CR2) and Wittig’s phosphonium ylides (R3P+––CR2) these molecules contain a positively charged sulfur atom next to a carbanionic centre. The structures of the alkylenediimidosulfites are not influenced by the different substituents at nitrogen and carbon, respectively. In each case a doublecubic structure is received. The first members of a completely new class of compounds were synthesised: the aryl-bis-(diimidosulfinates). In this compounds two SN2 units are connected via a heteroaromatic linker, containing a potential donor centre in metal coordination. They represent, like the known alkyldiimidosulfinates, dipodal monoanionic ligands. In the field of sulfur (VI) chemistry the syntheses of aryltriimidosulfonates were successful. Hitherto it was believed, that only spatial less demanding lithium organics could be added to a S=N double bond in S(NtBu)3. This assumption was confirmed by the fact that methyl- and phenylacetylene-triimidosulfonate were the only known alkylsulfonates. Nevertheless, the addition of several lithiumheteroarenes to sulfurtriimide worked without difficulties. If the shape of the nucleophile permits to slot in between the NtBu substituents and to approach the electrophilic sulfur in the sulfurtriimide from the side rather than in an orthogonal angle, the addition reaction works smoothly. Although the steric demand of the tris(tert.-butyl)triimidosulfonate unit is very high, the synthesis of thiophene-bis-(triimidosulfonate) worked. The sulfonate moieties function as dipodal ligands. / Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Synthese und der Koordinationschemie von Polyimidoschwefel-Anionen wie S(NR)32–, S(NR)42–, RS(NR)2– oder RS(NR)3–, den Stickstoff-Analoga der bekannten Oxo-Anionen SO32–, SO42–, RSO2– und RSO3–. Ein Ziel der Arbeit war es, unsymmetrisch substituierte Triimidosulfite darzustellen. Durch Variation des Restes R durch Trimethylsilyl-, Cyclohexyl- oder aromatische Gruppen sollte die Synthese eines gemischt substituierten Triimidosulfits gelingen. Dieser Ansatz führte nicht zum Erfolg, in einer Vielzahl von Versuchen fiel das Dilithiumsulfid Addukt an. Ausgehend von bekannten asymmetrischen Alkyldiimidosulfinaten können chirale Alkylendiimidosulfite durch Deprotonierung des alpha-Kohlenstoffatoms mit einem Äquivalent MeLi bzw. BuLi synthetisiert werden. Diese besitzen jeweils Doppelkubusstruktur. In diesen Molekülen liegt, wie in den bekannten S-Yliden, ein positiv geladenes Schwefel-Atom neben einem carbanionischen Zentrum vor. Es gelang erstmals die Synthese zweier Heteroarensulfinate: Methylpyrrol-diimidosulfinat und Benzothiophendiimidosulfinat. Dabei trat neben der bereits bekannten Twist Tricyclus Struktur im Methylpyrroldiimidosulfinat, auch ein neuer Strukturtyp auf, das monomere Benzothiophendiimidosulfinat. Die Klasse der Aryl-bis-(diimidosulfinate) wurde neu erschlossen. Dabei handelt es sich um Systeme, in denen heteroaromatische Brücken zwei Diimidosulfinat-Einheiten verbinden. Sie sind, wie die bisher bekannten Alkyldiimidosulfinate, dipodale monoanionische Liganden. Eine Beteiligung des aromatischen Heteroatoms an der Metall-Koordination konnte bislang in keinem Fall beobachtet werden. Bisher wurde angenommen, dass nur sterisch wenig anspruchsvolle Systeme an eine N–S Doppelbindung des S(NtBu)3 addiert werden können. So existierten bisher nur das Methyl- und das Phenylacetylen-triimidosulfonat. In dieser Arbeit gelang jedoch die Darstellung diverser Aryltriimidosulfonate. Eine Additionsreaktion ist dann problemlos möglich, wenn die Geometrie des Lithium-organyls es erlaubt, in die Lücke zwischen den NtBu Substituenten zu gelangen und sich das Nucleophil somit dem elektrophilen Schwefel von der Seite annähern kann. Trotz des hohen sterischen Anspruchs der Triimidosulfonat-Einheit, gelang die Synthese des Thiophen-bis-(triimidosulfonats). Die Sulfonat-Einheiten fungieren hier, wie in anderen Sulfonat-Systemen, als dipodale Liganden, die dritte NtBu-Gruppe ist nicht an der Koordination beteiligt.

Priority task of the thesis was to replace oxygen atoms in sulfur oxoanions SOnm– or imido groups in sulfur polyimido anions S(NR)nm– isoelectronically by R2C-methylene groups. This would open a wide avenue to new target molecules containing a formally double bonded carbon next to formally double bonded nitrogen atoms in highly charged sulfur-centred anions like S(CR2)x(NR)ym–. They clearly are reminiscent to sulfur ylides. Both, alkylendiimidosulfites and alkylentriimidosulfates are accessible via deprotonaton of the corresponding alkyldiimidosulfinates and alkyltriimidosulfonates with methyllithium. The reactivity of the novel compounds is dominated by the carbanionic centre. Addition reactions to another SN formal doubble bond are feasible and are leading to the yet unknown imidoanalogues compounds alkyl-bis-(diimidosulfinates) and alkyl-bis-(triimidosulfonates). / Der Schwerpunkt der Arbeit lag in dem isoelektronischen Ersatz der Sauerstoffatome in Schwefeloxoanionen SOnm- oder der Imidogruppen in Schwefelpolyimidoanionen durch eine R2C-methylen Gruppe. Diese Moleküle besitzen neben einer formalen SC-Doppelbindung eine SN-Doppelbindung mit einem stark positiv geladenem Schwefelatom als Zentrum S(CR2)x(NR)ym–. Diese Verbindungen enthalten analog der bekannten Sulfonium- und Sulfoxoniumylide einen positiv geladenen Schwefel nebst einem negativ geladenen Kohlenstoff. Sowohl die Alkylendiimidosulfite als auch die Alkylentriimidosulfate sind mittels Deprotonierung des alpha-Kohlenstoffatoms in Alkyldiimidosulfinaten und Alkyltriimidosulfonaten mit Methyllithium erhältlich. Die Reaktivität dieser neuartigen Verbindungen wird durch das carbanionische Kohlenstoffatom bestimmt. Additionsreaktionen dieser verbindungen an eine formale SN-Doppelbindung sind möglich und führen zu den bis dahin unbekannten Imidoanalogen Verbindungen, Alkyl-bis-(diimidosulfinat) und Alkyl-bis-(triimidosulfonat).

Würzburg, Univ., Diss., 2002.

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