Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карбонилсульфид
Карбонилсульфид
3D-модель карбонилсульфида, заполняющая пространство
Имена
Имена ИЮПАК
Сульфид углерода [ необходима ссылка ]
Карбонилсульфид [1]
Оксидосульфидокарбон [1]
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard100,006,674 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 207-340-0
КЕГГ
UNII
Номер ООН2204
Характеристики
COS
Молярная масса60,075 г / моль
Внешностьбесцветный газ
Запахсульфидоподобный
Плотность2,51 г / л
Температура плавления -138,8 ° С (-217,8 ° F, 134,3 К)
Точка кипения -50,2 ° С (-58,4 ° F, 223,0 К)
0,376 г / 100 мл (0 ° C)
0,125 г / 100 мл (25 ° C)
Растворимостьхорошо растворим в КОН , CS 2
растворим в спирте , толуоле
-32,4 · 10 −6 см 3 / моль
0,65 D
Термохимия
41,5 Дж / моль К
231,5 Дж / моль К
-141,8 кДж / моль
Опасности
Паспорт безопасностиКарбонилсульфид MSDS
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Формулировки опасности GHS
H220 , H280 , H315 , H319 , H331 , H335
Меры предосторожности GHS
Р210 , Р261 , Р264 , Р271 , Р280 , Р302 + 352 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P311 , P312 , P321 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P377 , P381 , P403 , P403 + 233 , P405 , P410 + 403 , P501
NFPA 704 (огненный алмаз)
Flammability code 4: Will rapidly or completely vaporize at normal atmospheric pressure and temperature, or is readily dispersed in air and will burn readily. Flash point below 23 °C (73 °F). E.g. propaneHealth code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasReactivity code 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g. calciumSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 четырехцветный алмаз
4
3
1
Пределы взрываемости12–29%
Родственные соединения
Родственные соединения
Диоксид
углерода сероуглерод
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Карбонилсульфид - это химическое соединение с линейной формулой OCS. Обычно обозначаемый как COS - это химическая формула, не имеющая отношения к его структуре. Это бесцветный горючий газ с неприятным запахом . [ не подтверждено в организме ] Это линейная молекула, состоящая из карбонильной группы, связанной двойной связью с атомом серы. Карбонилсульфид можно рассматривать как промежуточное звено между диоксидом углерода и сероуглеродом , оба из которых изоэлектронны по валентности .

Карбонилсульфид разлагается в присутствии влаги и оснований до двуокиси углерода и сероводорода . [2] [3] [4]

Установлено, что это соединение катализирует образование пептидов из аминокислот . Это открытие является продолжением эксперимента Миллера – Юри, и предполагается, что карбонилсульфид сыграл значительную роль в происхождении жизни . [5]

Возникновение [ править ]

Карбонилсульфид - это наиболее распространенное соединение серы, естественно присутствующее в атмосфере, при 0,5 ± 0,05  ppb , потому что он излучается из океанов, вулканов и глубоководных жерл . Таким образом, это важное соединение в глобальном круговороте серы . Измерения ледяных кернов Антарктиды и воздуха, находящегося в ловушке снега над ледниками ( фирновый воздух), предоставили подробную картину концентраций OCS с 1640 года по сегодняшний день и позволяют понять относительную важность антропогенных и неантропогенных источников этого газа. в атмосферу. [6] Некоторое количество карбонилсульфида, которое переносится в стратосферный сульфатный слой, окисляется до серной кислоты.[7] Серная кислота образует частицы, которые влияют на энергетический баланс из-за рассеяния света . [8] Длительное время существования COS в атмосфере делает его основным источником стратосферного сульфата, хотя двуокись серы от вулканической активности также может быть значительной. [8] Карбонилсульфид также удаляется из атмосферы наземной растительностью с помощью ферментов, связанных с поглощением углекислого газа во время фотосинтеза, и путем гидролиза в водах океана. [9] [10] [11] Подобные процессы потерь ограничивают устойчивость (или время жизни) молекулы COS в атмосфере несколькими годами.

Крупнейшие искусственные источники выброса сульфида карбонила включают его первичное использование в качестве промежуточного химического продукта и побочного продукта производства сероуглерода; однако он также выделяется из автомобилей и их износа шин , [12] угольных электростанций, коксовых печей, сжигания биомассы , переработки рыбы, сжигания мусора и пластмасс, производства нефти и производства синтетических волокон, крахмала и резины. . [2] Средний общий мировой выброс карбонилсульфида в атмосферу оценивается примерно в 3 миллиона тонн в год, из которых менее одной трети связано с деятельностью человека. [2] Он также является значительной серосодержащей примесью в синтез-газе .

Карбонилсульфид присутствует в пищевых продуктах , таких как сыр и готовые овощи из семейства капустных . Следы COS естественным образом присутствуют в зернах и семенах в диапазоне 0,05–0,1 мг · кг -1 .

Карбонилсульфид наблюдался в межзвездной среде (см. Также Список молекул в межзвездном пространстве ), в комете 67P [13] и в атмосфере Венеры , где из-за сложности неорганического образования COS он считается возможным индикатором. жизни. [14]

Приложения [ править ]

Карбонилсульфид используется в качестве промежуточного продукта при производстве тиокарбаматных гербицидов. [3] карбонильного сульфида является потенциальной альтернативой фумиганта [15] , чтобы бромистого метила и фосфина . Однако в некоторых случаях остатки на зерне приводят к появлению неприемлемых для потребителей ароматов, например, ячмень, используемый для пивоварения. Карбонильного сульфида легко превращают в газообразной сигнальной молекулы сероводорода путем карбоангидразы ферментов у растений и млекопитающих. Из-за этого химического состава высвобождение карбонилсульфида из небольших органических молекул было идентифицировано как стратегия доставки сероводорода в различных биологических контекстах. [16]В науке об экосистемах атмосферные исследования карбонилсульфида все чаще используются для описания скорости фотосинтеза . [17] [18]

Синтез [ править ]

Карбонилсульфид был впервые описан в 1841 г. [19], но, по-видимому, неправильно охарактеризован как смесь диоксида углерода и сероводорода . Карл фон Тан впервые охарактеризовал это вещество в 1867 году. Оно образуется, когда окись углерода реагирует с расплавленной серой. Эта реакция реверсирует выше 1 200  К (930 ° С; 1 700  ° F). Лабораторный синтез включает реакцию тиоцианата калия и серной кислоты . Полученный газ содержит значительное количество побочных продуктов и требует очистки. [20]

KSCN + 2 H
2ТАК
4+ H
2O → KHSO
4+ NH
4HSO
4 + COS

Гидролиз изотиоцианатов в растворе соляной кислоты также дает COS.

Токсичность [ править ]

По состоянию на 1994 год имелось ограниченное количество информации об острой токсичности сульфида карбонила для людей и животных. [3] Высокие концентрации (> 1000 ppm) могут вызвать внезапный коллапс, судороги и смерть от паралича дыхания. [2] [3] Сообщалось о случайных смертельных случаях, практически без местного раздражения или обонятельного предупреждения. [3] В тестах на крысах 50% животных погибли при воздействии1400 частей на миллион COS в течение 90 минут или при3000 ppm в течение 9 минут. [3] Ограниченные исследования с лабораторными животными также показывают, что продолжающееся вдыхание низких концентраций (~ 50 ppm в течение до 12 недель) не влияет на легкие или сердце. [3]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Международный союз чистой и прикладной химии (2005 г.). Номенклатура неорганической химии (Рекомендации IUPAC 2005 г.). Кембридж (Великобритания): RSC - IUPAC . ISBN  0-85404-438-8 . п. 292. Электронная версия.
  2. ^ a b c d "Карбонилсульфид CASRN: 463-58-1" . Банк данных по опасным веществам . Национальная медицинская библиотека.
  3. ^ a b c d e f g «Резюме по химическому составу карбонилсульфида» . Агентство по охране окружающей среды США. 2013-07-19.
  4. ^ Protoschill-Krebs, G .; Wilhelm, C .; Кессельмайер, Дж. (1996). «Потребление карбонилсульфида (COS) карбоангидразой (CA) высших растений». Атмосферная среда . 30 (18): 3151–3156. Bibcode : 1996AtmEn..30.3151P . DOI : 10.1016 / 1352-2310 (96) 00026-X .
  5. ^ Леман L, L Оргел, Гадири MR (2004). «Карбонилсульфид-опосредованное пребиотическое образование пептидов». Наука . 306 (5694): 283–6. Bibcode : 2004Sci ... 306..283L . DOI : 10.1126 / science.1102722 . PMID 15472077 . 
  6. ^ Montzka, SA; Айдын, М .; Битва, М .; Батлер, JH; Зальцман, ES; Холл, БД; Кларк, AD; Mondeel, D .; Элкинс, JW (2004). «350-летняя история содержания карбонилсульфида в атмосфере, полученная из антарктического фирнового воздуха и воздуха, заключенного во льду» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 109 (D18): 22302. Bibcode : 2004JGRD..10922302M . DOI : 10.1029 / 2004JD004686 . eid D22302.
  7. ^ Крутценом, P. (1976). «Возможное значение COS для сульфатного слоя стратосферы». Письма о геофизических исследованиях . 3 (2): 73–76. Bibcode : 1976GeoRL ... 3 ... 73C . DOI : 10.1029 / GL003i002p00073 .
  8. ^ а б Сайнфельд, Дж. (2006). Химия и физика атмосферы . Лондон: Дж. Вили. ISBN 978-1-60119-595-1.
  9. ^ Кэмпбелл, JE; Кармайкл, GR; Чай, Т .; Mena-Carrasco, M .; Tang, Y .; Блейк, Д.Р .; Блейк, штат Нью-Джерси; Vay, SA; Collatz, GJ; Бейкер, I .; Берри, JA; Montzka, SA; Суини, К .; Schnoor, JL; Станье, Колорадо (2008). «Фотосинтетический контроль атмосферного карбонилсульфида во время вегетационного периода». Наука . 322 (5904): 1085. Bibcode : 2008Sci ... 322.1085C . DOI : 10.1126 / science.1164015 .
  10. ^ Чайник, AJ; Kuhn, U .; von Hobe, M .; Kesselmeier, J .; Андреэ, Миссури (2002). «Глобальный бюджет атмосферного карбонилсульфида: временные и пространственные вариации доминирующих источников и стоков» . Журнал геофизических исследований . 107 (D22): 4658. Bibcode : 2002JGRD..107.4658K . DOI : 10.1029 / 2002JD002187 .
  11. ^ Montzka, SA; Calvert, P .; Холл, БД; Элкинс, JW; Конвей, TJ; Загар, ПП; Суини, К. (2007). «О глобальном распределении, сезонности и балансе атмосферного карбонилсульфида (COS) и некоторых сходствах с CO 2 ». Журнал геофизических исследований . 112 (D9): 9302. Bibcode : 2007JGRD..11209302M . DOI : 10.1029 / 2006JD007665 . eid D09302.
  12. ^ Поз Вт, Berreshein В (1993). «Износ автомобильных шин как источник атмосферных OCS и CS2». Письма о геофизических исследованиях . 1 (9): 815–818. Bibcode : 1993GeoRL..20..815P . DOI : 10.1029 / 93GL00972 .
  13. ^ Блог Розетты. "ФЕЙЕРВЕРК ОМЕТА ВПЕРЕДИ ПЕРИГЕЛИОНА" . blogs.esa.int . Европейское космическое агентство . Дата обращения 11 августа 2015 .
  14. Перейти ↑ Landis, GA (2003). «Астробиология: случай Венеры» (PDF) . Журнал Британского межпланетного общества . 56 (7–8): 250–254. Bibcode : 2003JBIS ... 56..250L .
  15. ↑ Варфоломей, Андрей; Харитос, Виктория (2005). «Обзор токсикологии карбонилсульфида, нового зернового фумиганта». Пищевая и химическая токсикология . 43 (12): 1687–1701. DOI : 10.1016 / j.fct.2005.06.016 . PMID 16139940 . 
  16. ^ Steiger, Андреа К .; Пардью, Сибиле; Кевил, Кристофер Г .; Плут, Майкл Д. (15.06.2016). «Самозаменяющие тиокарбаматы обеспечивают доступ к инициированным донорам H 2 S и флуоресцентным зондам, заменяющим аналит » . Журнал Американского химического общества . 138 (23): 7256–7259. DOI : 10.1021 / jacs.6b03780 . ISSN 0002-7863 . PMC 4911618 . PMID 27218691 .   
  17. ^ Кэмпбелл, JE; Берри, JA; Seibt, U .; Смит, SJ; Montzka, SA; Launois, T .; Belviso, S .; Bopp, L .; Лайне, М. (апрель 2017 г.). «Большой исторический рост глобального валового первичного производства суши». Природа . 544 (7648): 84–87. Bibcode : 2017Natur.544 ... 84С . DOI : 10.1038 / nature22030 .
  18. ^ Якир, Дан; Montzka, Стивен А .; Ури Дикен; Татаринов, Федор; Ротенберг, Эяль; Асаф, Дэвид (март 2013 г.). «Фотосинтез экосистемы, выведенный из измерений потока карбонилсульфида». Природа Геонауки . 6 (3): 186–190. Bibcode : 2013NatGe ... 6..186A . DOI : 10.1038 / ngeo1730 . ISSN 1752-0908 . 
  19. ^ Couërbe, JP (1841). "Ueber den Schwefelkohlenstoff". Journal für Praktische Chemie . 23 (1): 83–124. DOI : 10.1002 / prac.18410230105 .
  20. ^ Ferm RJ (1957). «Химия карбонилсульфида». Химические обзоры . 57 (4): 621–640. DOI : 10.1021 / cr50016a002 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Beck, MT; Кауфман, ГБ (1985). «COS и C 3 S 2 : открытие и химия двух важных неорганических соединений серы». Многогранник . 4 (5): 775–781. DOI : 10.1016 / S0277-5387 (00) 87025-4 .
  • Дж. Эллиотт Кэмпбелл; Юрген Кессельмайер; Дэн Якир; Джо А. Берри; Филипп Пейлин; Sauveur Belviso; Тимо Весала; Кадмиэль Масейк; Ульрике Зайбт; Хуэйлинь Чен; Мэри Э. Уилан; Тимоти В. Хилтон; Стивен А. Монцка; Макс Б. Беркельхаммер; Синикка Т. Леннарц; Ле Куай; Георг Вольфарт; Ютин Ван; Никола Дж. Блейк; Дональд Р. Блейк; Джеймс Стайншипер; Ян Бейкер; Стивен Ситч (2017). «Оценивая новый ключ к пониманию того, сколько углеродных растений потребляют» . EOS . 98 . DOI : 10.1029 / 2017EO075313 .
  • Своронос ПДН; Бруно Т.Дж. (2002). «Карбонилсульфид: обзор его химии и свойств». Промышленные и инженерные химические исследования . 41 (22): 5321–5336. DOI : 10.1021 / ie020365n .

Внешние ссылки [ править ]

  • Карбонилсульфид и истоки жизни
  • Карбонилсульфид как потенциальный фумигант
  • Карбонилсульфид в атмосфере