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硫氧化氫

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硫氧化氫
IUPAC名
hydrogen thioperoxide
别名 Sulfanol、Sulfenic acid
巰氧化氫、次磺酸
识别
CAS号 62607-44-7
12653-83-7
127506-55-2
37281-09-7
Gmelin 672
SMILES
InChI
InChIKey RVEZZJVBDQCTEF-UHFFFAOYSA-N
ChEBI 37858
RTECS WP4100000
性质
化学式 H2SO
摩尔质量 50.08 g·mol⁻¹
外观 淡黃偏青色液體
密度 1.249 g/cm3[1]
危险性
LD50 2149 mg/kg (大鼠口服)[2]
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

硫氧化氫,又稱氧化氫英语:hydrogen thioperoxide),是一種無機化合物,其化學式為H2SO,亦可計為H2OS、SOH2或HOSH,其結構類似於過氧化氫二硫化氫[3]。硫氧化氫具有類似硫化氫的難聞氣味,常溫下易分解,由於電負度較大,因此較容易分解為元素

結構[编辑]

硫氧化氫的結構類似於過氧化氫與二硫化氫,中心由硫原子氧原子組成,外面有兩個氫原子,即將過氧化氫其中一個氧原子替換為硫。但是分子的鍵角不同,硫氧化氫有接近垂直的鍵角,大於二硫化氫[4]。OSH鍵角約為98.57度[3][5],但HOS鍵角略大於OSH鍵角,因此硫氧化氫是一個不對稱的分子[6][7]

硫氧化氫的分子歪斜角為90.71°,略大於H2S2分子的90.6°,小於H2O2的115.5°;而硫氧鍵長為1.66埃,略大於過氧化氫的1.49埃、小於二硫化氫的2.055埃。另外,硫氧化氫同時具有過氧化氫的氫氧鍵和二硫化氫的硫氫鍵,但鍵長皆不相同,該分子的硫氫鍵長1.342埃,略短於二硫化氫的1.352埃;氫氧鍵0.96埃,略短於過氧化氫的0.97埃。

歷史[编辑]

在1973就有人推測硫氧化氫的結構,尚未有人合成進行實際的實驗,1977年有學者使用硫化氫的結構進行推測[8]。1994年,硫氧化氫首次被合成,並提出實驗報告[9],2003年,有人使用有機合成的方法制備硫氧化氫,並觀測其旋轉扭頻譜[3],之後亦有研究硫氧化氘的相關實驗報告[10] [11],2006年,已利用紅外線光譜[12]確定硫氧化氫的結構與過氧化氫相似。

制備[编辑]

可利用二叔丁基亞碸(Di-tert-butylsulfoxide) 的裂解反應制備,首先將二叔丁基亞碸加熱至500度,使一個叔丁基發生斷裂,自由基將亞碸轉變成次磺酸,而得到叔丁基次磺酸tert-Butylsulfenic acid) 為制備硫氧化氫的中間產物,然後再加熱至1200度,使叔丁基發生斷裂,並且被氫取代而得到硫氧化氫。[3][12]

亦可以利用對重水硫化氘放電使其發生反應[10][11],但是製成的硫氧化氫是同位素的硫氧化氘:

D2O + D2S → D2SO + D2

若使用一般的水(H2O)的話反應無法進行,平衡會向左移動。

亦可以使用半重水與硫反應制備:

8 HDO + S8 → 8 HDSO

參見[编辑]

参考来源[编辑]

  1. ^ sulfanol(CAS No. 12653-83-7;37281-09-7) guidechem.com [2013-11-17]
  2. ^ GTPPAF Gigiena Truda i Professional'naya Patologiya v Estonskoi SSR. Labor Hygiene and Occupational Pathology in the Estonian SSR. (Institut Eksperimental'noi i Klinicheskoi Meditsiny Ministerstva Zdravookhraneniya Estonskoi SSR, Tallinn, USSR) V.8- 1972- Volume(issue)/page/year: 8,115,1972
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Gas-Phase Detection of HSOH: Synthesis by Flash Vacuum Pyrolysis of Di-tert-butyl Sulfoxide and Rotational-Torsional Spectrum G. Winnewisser et al.; Chem. Eur. J. 9 (2003), 5501-5510
  4. ^ J. Phys. Chem. A, 1998, 102 (40), pp 7864–7871 (1998-9-12) [2013-11-16] doi:10.1021/jp981841j
  5. ^ Vogt, J.: 802 H2OS Hydrogen thioperoxide. Hüttner, W. (ed.). SpringerMaterials - The Landolt-Börnstein Database. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. doi:10.1007/978-3-642-14145-4_224
  6. ^ Vogt, J. Asymmetric Top Molecules. Part 3, Landolt-Börnstein - Group II Molecules and Radicals, Volume 29D3. ISBN 978-3-642-14144-7. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011, p. 409
  7. ^ H2OS Hydrogen thioperoxide NASA天體物理數據系統 [2013-11-16]
  8. ^ Matrix reactions of oxygen atoms with H2S molecules R. R. Smardzewski and M.C. Lin; J. Chem. Phys. 66 (1977), 3197
  9. ^ Experimental evidence for the gas phase existence of HSOH (hydrogen thioperoxide) and SOH2 (thiooxonium ylide) M. Iraqi and H. Schwarz; Chem. Phys. Lett. 221 (1994), 359-362
  10. ^ 10.0 10.1 Gas-Phase detection of discharge-generated DSOD M. Behnke et al.; J. Mol. Spec. 221(1) (2003), 121-126
  11. ^ 11.0 11.1 Asymmetric rotor analysis of DSOD spectra up to the rQ3 branch near 653GHz S. Brünken et al.; J. Mol. Struct. 742 (2005), 237-242
  12. ^ 12.0 12.1 Low-Pressure Pyrolysis of tBu2SO: Synthesis and IR Spectroscopic Detection of HSOH Beckers et al.; Chem. Eur. J. 12 (2006), 832-844