硫氧化氫
硫氧化氫，又稱巰氧化氫（英語：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與二硫化氫[3]。硫氧化氫具有類似硫化氫的難聞氣味，常溫下易分解，由於氧的電負度較大，因此較容易分解為水和硫元素。
| 硫氧化氫 | |||
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| IUPAC名 hydrogen thioperoxide | |||
| 别名 | Sulfanol、Sulfenic acid 巰氧化氫、次磺酸、硫代过氧化氢 | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 62607-44-7 | ||
| Gmelin | 672 | ||
| PubChem | 447587 | ||
| ChemSpider | 394637 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | RVEZZJVBDQCTEF-UHFFFAOYSA-N | ||
| Gmelin | 672 | ||
| 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 | |||
| 致死量或浓度： | |||
LD50（中位剂量） | 2149 mg/kg （大鼠口服）[2] | ||
| 相关物质 | |||
| 相关化学品 | 过氧化氢 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
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]
亦可以利用對重水與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
- ^ sulfanol(CAS No. 12653-83-7;37281-09-7) （页面存档备份，存于互联网档案馆） guidechem.com [2013-11-17]
- ^ 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
- ^ 3.0 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
- ^ J. Phys. Chem. A, 1998, 102 (40), pp 7864–7871 (1998-9-12) [2013-11-16] doi:10.1021/jp981841j
- ^ 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
- ^ 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
- ^ H2OS Hydrogen thioperoxide （页面存档备份，存于互联网档案馆） NASA天體物理數據系統 [2013-11-16]
- ^ Matrix reactions of oxygen atoms with H2S molecules R. R. Smardzewski and M.C. Lin; J. Chem. Phys. 66 (1977), 3197
- ^ 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
- ^ 10.0 10.1 Gas-Phase detection of discharge-generated DSOD M. Behnke et al.; J. Mol. Spec. 221(1) (2003), 121-126
- ^ 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
- ^ 12.0 12.1 Low-Pressure Pyrolysis of tBu2SO: Synthesis and IR Spectroscopic Detection of HSOH Beckers et al.; Chem. Eur. J. 12 (2006), 832-844