Сульфанил
 Сера, С Водород, Н | |
| Имена | |
|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК | |
| Другие имена л 1 -Сульфан [1] | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
| 299 | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| HS • | |
| Молярная масса | 33.073 g mol −1 |
| Появление | Желтый газ [3] |
| Реагирует | |
| Термохимия | |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 195,63 Дж.К. −1 моль −1 |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | 139,33 кДж моль −1 |
| Родственные соединения | |
Родственные радикалы | гидроксил |
Родственные соединения | Сероводород |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Сульфанил ( HS • ), также известный как меркапторадикал , гидросульфидный радикал или гидросера , представляет собой простую радикальную молекулу, состоящую из одного атома водорода и одного атома серы. Радикал появляется в обмене веществ в организме при H 2 детоксикации S. Сульфанил входит в тройку основных серосодержащих газов газовых гигантов, таких как Юпитер, и, скорее всего, его можно найти в коричневых карликах и холодных звездах. Первоначально он был открыт Маргарет Н. Льюис и Джоном Уайтом в Калифорнийском университете в 1939 году. [4] Они наблюдали полосы молекулярного поглощения около 325 нм, принадлежащие системе, обозначенной 2 С + ← 2 П я . Они генерировали радикал с помощью радиочастотного разряда в сероводороде . [5] HS • образуется при разложении сероводорода в атмосфере Земли. Это может быть намеренное действие по уничтожению запахов или природное явление. [6]
Органическим аналогом сульфанила является тиильный радикал формулы РС • , где R представляет собой некоторую органическую группу (например, алкил или арил ).
Естественное явление
[ редактировать ]Линии поглощения сульфанила в космосе впервые были обнаружены в инфракрасном диапазоне Ямамурой (2000) у звезды R And . На солнце • SH был обнаружен при нескольких волн ультрафиолета длинах : 326,0459, 327,5468, 328,9749, 330,0892 и 330,1112 нм. [7]
Сульфанил был обнаружен в межзвездном газе . [8] и, возможно, он присутствует в кометах. [9]
Различные теоретические исследования изучали HS • в атмосферах. В атмосфере ЗемлиHS • реагирует с NO 2 с образованием двух продуктов HSNO 2 и HSONO. HSONO разлагается на HSO и NO.HS • также реагирует с O 2 и N 2 O. [10] HS • также может реагировать с Cl 2 с образованием HSCl и Cl • атом. [11] HS • разрушает озон , образуя HSO • и кислород. [12] HS • образуется в атмосфере Земли в результате реакции HO • , гидроксильный радикал , на сероуглерод , оксисульфид углерода и сероводород с побочными продуктами углекислого газа и воды. Фотодиссоциация сероводорода также приводит к образованию радикала в воздухе. [13]
В атмосфере планеты, содержащей H 2 S, HS • образуется, если температура и давление достаточно высоки.Соотношение H 2 S и HS • дается:
- log( X H 2 S / X HS ) = −3,37 + 8785/ T + 0,5 log P T + 0,5 log X H 2
Для атмосферы газового гиганта или звезды с преобладанием водорода: H 2 S имеет тот же уровень, что и HS. • в
- .
При более высоких температурах HS • распадается на пары серы и H 2 . Линия равной концентрации S и HS следует за линией
- .
Линии равной концентрации пересекаются при 1509 К и 1,51 Па, при этом HS • остаются вне смеси при более низких температурах и давлениях. • Ожидается, что SH будет вторым или третьим по распространенности серосодержащим газом в газовых гигантах или коричневых карликах . [14]
Формирование
[ редактировать ]Термическое разложение меркаптанов, таких как этилмеркаптан, дает HS. • . [15]
Радикал может образоваться при воздействии ультрафиолетового излучения на сероводород, отщепляющий атом водорода. Длина волны 190 нм обеспечивает максимальное поглощение. [16]
У человека супероксиддисмутаза [Cu-Zn] превращает ион гидросульфида (HS − ) в ХС • . Это происходит, когда Cu 2+ ион в ферменте превращается в Cu + . [17]
Сульфиддегидрогеназа , обнаруженная в серобактериях, катализирует окисление HS. − в HS • , удаляя один электрон. [18]
При выщелачивании сернистых минералов ионами железа HS • формируется таким образом:
- МС + Fe 3+ +2Ч + → М 2+ + Фе 2+ + Ч 2 С •+
с H 2 S •+ радикал, затем передающий протон воде, чтобы образовать HS • радикальный. М представляет собой металл, такой как цинк или медь. [19] Это потенциально возможно для биовыщелачивания при добыче металлических руд.
Гидросульфид -ион HS − может быть окислен до HS • с сульфатом церия (IV) . [20]
Реакции
[ редактировать ]Будучи радикалом, HS • весьма реактивен. В воде HS может реагировать с O 2 с образованием SO 2 − и Х + . SO. SO2 − далее реагирует с O 2 с образованием SO 2 и супероксида O 2 − . В воде HS • имеет равновесие с S − • и Х + . Гидроксильный радикал • OH соединяется с H 2 S, образуя HS. • и вода. [21] Другими реакциями, исследованными Тии (1981), являются HS. • + этилен, HS • + О 2 → ТО • + SO и реакции с самим собой HS • + ГС • → H 2 S 2 или H 2 и S. [22] Дисульфид может далее реагировать с HS. • образование дисульфидного радикала HS–S • и Н 2 С. [19]
Характеристики
[ редактировать ]Энергия ионизации HS составляет 10,4219 эВ. [23] Потенциал сокращения для перехода на HS − составляет 0,92 эВ. [24] HS • в воде может ионизироваться до S •− и Х + . С •− может катализировать цис-транс- превращение липидов . [25]
Межатомное расстояние между серой и водородом в радикале составляет 0,134 нм. [26]
HS • реагирует с карбоновыми кислотами с образованием карбонилсульфида (COS) и, вероятно, является основным источником этого вещества в атмосфере Земли. [20]
Родственные молекулы
[ редактировать ]ХС-С • называется дисуфанилом с удлиняющимися цепями, как трисульфанил, тетрасульфанил и пентасульфанил HSSSSS. • . С − * называется сульфанидилом.HS + известен как сульфанилий, а обычный гидросульфид-ион HS − также известен как сульфанидо для лиганда или сульфанид в качестве аниона. Дальше по таблице Менделеева HSe • известен как селанил, а HTe • называется телланилом.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Меркапторадикал – Краткое описание соединений» . Пабхим соединение . США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификация и соответствующие записи . Проверено 12 октября 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «сульфанил (CHEBI:29312)» . Химические соединения, представляющие биологический интерес . Великобритания: Европейский институт биоинформатики. 6 ноября 2006 г. Главная . Проверено 8 октября 2011 г.
- ^ Занле, Кевин; Марк С. Марли; Р. С. Фридман; К. Лоддерс ; Джей Джей Фортни (26 июня 2009 г.). «Фотохимия атмосферной серы на горячих Юпитерах». Астрофизический журнал . 701 (1): Л20–Л24. arXiv : 0903.1663v2 . Бибкод : 2009ApJ...701L..20Z . дои : 10.1088/0004-637X/701/1/L20 . S2CID 16431314 .
- ^ Льюис, Маргарет; Джон У. Уайт (1939). «Полосной спектр ГС». Физический обзор . 55 (10): 894–898. Бибкод : 1939PhRv...55..894L . дои : 10.1103/PhysRev.55.894 .
- ^ Харрисон, Джереми Дж.; Брайс Э. Уильямсон (ноябрь 2005 г.). «Магнитный круговой дихроизм меркапто-радикала в матрицах благородных газов» (PDF) . Журнал Индийского института науки . 85 : 391–402.
- ^ Меркадо-Кабрера, Антонио; Б. Харамильо-Сьерра; СР Баросио; Р. Валенсия-Альварадо; М. Пачеко-Пачеко; Р. Пенья-Эгилуз; Р. Лопес-Кальехас; А. Муньос-Кастро; А. Де ла Пьедад-Бенейтес (29 апреля 2009 г.). «Устранение запахов в окружающей среде с помощью барьерного разряда в атмосферном диэлектрике» (PDF) . ИСПК . Проверено 20 октября 2011 г.
- ^ Света Викторовна Бердюгина; У. К. Ливингстон (май 2002 г.). «Обнаружение меркапто-радикала SH в солнечной атмосфере» . Астрономия и астрофизика . 387 : L6–L9. Бибкод : 2002A&A...387L...6B . дои : 10.1051/0004-6361:20020364 .
- ^ Палка, Джо (1 октября 2011 г.). «Летающий телескоп совершил невероятную находку» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР . Проверено 8 октября 2011 г.
- ^ «Лаборатория космического льда – Кометные молекулы» .
- ^ Ресенде, Стелла М. (2007). «Атмосферное окисление радикала HS: Реакция с NO 2 ». Журнал химии атмосферы . 56 (1): 21–32. Бибкод : 2006JAtC...56...21R . дои : 10.1007/s10874-006-9040-z . S2CID 95081477 .
- ^ Ресенде, Стелла М.; Фернандо Р. Орнеллас (25 февраля 2000 г.). «Атмосферная реакция между радикалом HS и хлором». Письма по химической физике . 318 (4–5): 340–344. Бибкод : 2000CPL...318..340R . дои : 10.1016/S0009-2614(00)00019-1 .
- ^ Ёсимура, Ясунори; Тошио Касаи, Хироши Охояма и Кейджи Кувата; Охояма, Хироши; Кувата, Кейджи (1995). «Возрождающиеся образования HF + и HSO(2A') в элементарных реакциях F + H 2 S и HS + O 3 и распределения внутренней энергии» . Канадский химический журнал . 73 (2): 204–221. дои : 10.1139/v95-029 .
- ^ Фуронес, Майкель Юсат Баллестер (2008). «Теоретическое исследование молекулярной системы HSO 2 » (PDF) . Коимбра: Университет Коимбры. стр. 1, 37 . Проверено 20 октября 2011 г.
- ^ Вишер, Ченнон; Лоддерс, Катарина ; Фигли, Брюс младший (10 сентября 2006 г.). «Химия атмосферы планет-гигантов, коричневых карликов и звезд-карликов малой массы. II. Сера и фосфор». Астрофизический журнал . 648 (2): 1181–1195. arXiv : astro-ph/0511136 . Бибкод : 2006ApJ...648.1181V . дои : 10.1086/506245 . S2CID 17874854 .
- ^ Сехон, АХ; Б. деБ. Дарвент (октябрь 1954 г.). «Термическое разложение меркаптанов». Журнал Американского химического общества . 76 (19): 4806. doi : 10.1021/ja01648a011 .
- ^ Холландер, Александр; Ливингстон, Роберт (1955). «1» . Радиационная биология . МакГроу Хилл. п. 27.
- ^ Лайонс, Томас Дж.; Эдит Батлер Гралла; Джоан Селверстоун Валентайн (1999). Биологическая химия супероксиддисмутазы меди-цинка и ее связь с боковым амиотрофическим склерозом (PDF) . Том. 36. Базель, Швейцария: Marcel Decker Inc., с. 139. ИСБН 978-0-8247-1956-2 . ПМИД 10093924 . Проверено 10 октября 2011 г.
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Сорокина, Дмитрий Ю; Говардус А.Х. де Йонг; Лесли А. Робертсон; Гийс Дж. Куэнен (1 мая 1998 г.). «Очистка и характеристика сульфиддегидрогеназы из алкалофильных хемолитоавтотрофных сероокисляющих бактерий» . Письма ФЭБС . 427 (1): 11–14. дои : 10.1016/S0014-5793(98)00379-2 . ПМИД 9613590 . S2CID 2818096 .
- ^ Jump up to: а б Шипперс, Аксель; Вольфганг Санд (январь 1999 г.). «Бактериальное выщелачивание сульфидов металлов протекает по двум косвенным механизмам через тиосульфат или через полисульфиды и серу» . Прикладная и экологическая микробиология . 65 (1): 319–321. Бибкод : 1999ApEnM..65..319S . дои : 10.1128/АЕМ.65.1.319-321.1999 . ПМК 91023 . ПМИД 9872800 .
- ^ Jump up to: а б Пос, Уиллер Х.; Дэниел Д. Ример; Род Г. Зика (1998). «Сульфид карбонила (OCS) и окись углерода (CO) в природных водах: свидетельства совместного пути производства» . Морская химия . 62 (1–2): 89–101. Бибкод : 1998Март..62...89П . дои : 10.1016/S0304-4203(98)00025-5 .
- ^ Фанг, Хао Цзе; Донг Вэнь Бо; Чжан Жэнь Хоу, Хуэй Ци (июнь 2006 г.) «Спектральная характеристика ·HS в водной фазе и исследование его реакции с кислородом» [Спектр • ГС и его реакции с кислородом в водном растворе. Acta Physico-Chimica Sinica (на китайском языке). 22 (6): 761–763. дои : 10.3866/PKU.WHXB20060623 . Проверено 12 октября 2011 г.
- ^ Тайи, Джей-Джей (1981). «Спектроскопия и кинетика реакций радикалов HS» . База данных кинетики . 82 (1). НИСТ: 80–84. Бибкод : 1981CPL....82...80T . дои : 10.1016/0009-2614(81)85111-1 . Проверено 13 октября 2011 г.
- ^ Ченг, Б.М.; Чу, EP; Хун, Вэнь-Цзин; Эберхард, Юрг; Ли, Юань-Перн (май 1998 г.). «Фотоионизационные исследования радикалов серы и продуктов их реакций» (PDF) . Журнал синхротронного излучения . 5 (3): 1041–3. Бибкод : 1998JSynR...5.1041C . дои : 10.1107/S0909049597016075 . ПМИД 15263738 .
- ^ Дас, Теннесси; РЭ Хьюэ; П. Нета; С. Падмаджа (11 июня 1999 г.). «Восстановительный потенциал сульфгидрильного радикала: импульсный радиолиз и лазерный импульсный фотолиз, исследования образования и реакций • Ш и ХС–Ш •− в водных растворах». Журнал физической химии A. 103 ( 27): 5221–5226. Bibcode : 1999JPCA..103.5221D . doi : 10.1021/jp9907544 .
- ^ Ликакис, Иоаннис Н.; Карла Феррери; Хризостомос Чатгилиалоглу (19 января 2007 г.). «Сульгидрильный радикал (HS • /С •− ): Претендент на изомеризацию двойных связей в мембранных липидах». Angewandte Chemie . 46 (11): 1914–1916. doi : 10.1002/anie.200604525 . PMID 17450618 .
- ^ Эллингсон, Бенджамин А.; Дональд Г. Трулар (1 августа 2007 г.). «Объяснение необычной температурной зависимости важных атмосферных • ОН + H 2 S → H 2 O + • Реакция SH и прогнозирование константы скорости при температурах горения » (перепечатка) . J. Am. Chem. Soc . 129 (42): 12765–12771 [12769]. doi : 10.1021/ja072538b . PMID 17910447. Проверено 20 октября 2011 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Меркапто-радикал из NIST
- Милан, JB; У. Дж. Бума; CA де Ланге (22 октября 1996 г.). «Фотоэлектронная спектроскопия радикала SH (SD) с усиленной двухфотонным резонансом и многофотонной ионизацией ниже и выше самого низкого порога ионизации» (PDF) . Журнал химической физики . 105 (16): 6688–6712. Бибкод : 1996ЖЧФ.105.6688М . дои : 10.1063/1.471850 . S2CID 52094387 . Проверено 11 октября 2011 г.
- Бирма, штат Вашингтон; ЖБ Милан; Калифорния де Ланге; СМ Западный.; ЯМР Эшфолд (1995). «MPI-PES с усилением двухфотонного резонанса выше самого низкого порога ионизации: наблюдение [a E 1 дельта]5p пи E 2 фи-состояние радикала SH (SD)» (PDF) . Chemical Physics Letters . 239 (4–6): 326–331. Bibcode : 1995CPL...239..326M . doi : 10.1016/0009-2614(95) 00488-П .
- Нурбахш, Омид (август 2015 г.). Управление движением многоатомных молекул посредством штарковского торможения на переменном и постоянном токе (Диссертация). Ванкувер: УНИВЕРСИТЕТ БРИТАНДСКОЙ КОЛУМБИИ. Радикал дейтерида серы SD• Микроволновой спектр
