Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для химии тиорганических радикалов см. Тиильный радикал .
Сульфанил
Модель шарика и клюшки из сульфанила
Имена
Систематическое название ИЮПАК
Сульфанил [2] (заместитель)
Гидридосера (•) [2] (добавка)
Другие имена
λ 1 -сульфан [1]
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
299
  • InChI = 1S / HS / h1H проверитьY
    Ключ: PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • [SH]
Характеристики
HS •
Молярная масса33,073 г моль -1
ВнешностьЖелтый газ [3]
Реагирует
Термохимия
195,63 Дж -1 моль -1
139,33 кДж моль -1
Родственные соединения
Родственные радикалы
Гидроксил
Родственные соединения
Сероводород

Сероводород

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

Сульфанил ( HS • ), также известный как меркапто-радикал , гидросульфидный радикал или гидридосера , представляет собой простую радикальную молекулу, состоящую из одного атома водорода и одного атома серы. Радикал появляется в метаболизме организмов по мере детоксикации H 2 S. Сульфанил - один из трех основных серосодержащих газов в газовых гигантах, таких как Юпитер, и, скорее всего, его можно найти в коричневых карликах и холодных звездах. Первоначально он был обнаружен Маргарет Н. Льюис и Джоном Уайтом в Калифорнийском университете в 1939 году [4].Они наблюдали полосы молекулярного поглощения около 325 нм, принадлежащие системе, обозначенной как 2 Σ + ← 2 Π i . Они генерировали радикал с помощью радиочастотного разряда в сероводороде . [5] HS • образуется при разложении сероводорода в атмосфере Земли. Это может быть преднамеренное действие для уничтожения запахов или природное явление. [6]

Органический аналог сульфанила представляет собой тиильный радикал с формулой RS . , где R = алкил или арил .

Естественное явление [ править ]

Линии поглощения сульфанила в космосе были впервые обнаружены в инфракрасном диапазоне Ямамурой (2000) у звезды R And . На солнце • SH обнаружен на нескольких длинах волн ультрафиолета : 326,0459, 327,5468, 328,9749, 330,0892 и 330,1112 нм. [7]

Сульфанилпирролидин был обнаружен в межзвездном газе , [8] , и это , возможно , присутствует в кометах. [9]

Различные теоретические исследования изучали HS • в атмосферах. В атмосфере Земли HS • 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 атома Cl • . [11] HS • разрушает озон, производя HSO • и кислород. [12] HS • образуется в атмосфере Земли в результате реакции HO •, гидроксильный радикал , на сероуглероде , оксисульфиде углерода и сероводороде с побочными продуктами диоксида углерода и воды. Фотодиссоциация сероводорода также производит радикал в воздухе. [13]

В атмосфере планеты, содержащей H 2 S, HS • будет образовываться, если температура и давление достаточно высоки. Соотношение H 2 S и HS • определяется по формуле:

log ( X H 2 S / X HS ) = −3,37 + 8785 / T + 0,5 log P T + 0,5 log X H 2

Для атмосферы с преобладанием водорода в газовом гиганте или звезде: H 2 S имеет тот же уровень, что и HS • при

.

При более высоких температурах HS • распадается на пары серы и H 2 . Линия равных концентраций S и HS следует за линией

.

Линии одинаковой концентрации пересекаются при 1509 К и 1,51 Па, при этом HS • не учитывается при более низких температурах и давлениях. • Ожидается, что SH будет вторым или третьим по распространенности серосодержащим газом у газовых гигантов или коричневых карликов . [14]

Формирование [ править ]

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 дает максимальное поглощение. [16]

У человека супероксиддисмутаза [Cu-Zn] превращает гидросульфид-ион (HS - ) в HS • . Это происходит, когда ион Cu 2+ в ферменте превращается в Cu + . [17]

Сульфиддегидрогеназа, обнаруженная в серобактериях, катализирует окисление HS - до HS • , удаляя один электрон. [18]

При выщелачивании минералов серы ионами трехвалентного железа HS • образуется следующим образом:

МС + Fe 3+ + 2H + → M 2+ + Fe 2+ + H 2 S • +

с радикалом H 2 S • +, затем протон переходит в воду с образованием радикала HS • . М - металл, такой как цинк или медь. [19] Это имеет потенциал для биовыщелачивания при добыче металлических руд.

Гидросульфид ион HS - может быть окислен до HS • с церий (IV) сульфата . [20]

Реакции [ править ]

Являясь радикалом, HS • довольно реактивен. В воде HS может реагировать с O 2 с образованием SO 2 - и H + . SO 2 - далее реагирует с O 2 с образованием SO 2 и супероксида O 2 - . В воде HS • находится в равновесии с S - • и H + . Гидроксильный радикал • OH соединяется с H 2 S с образованием HS • и воды. [21] Другими реакциями, исследованными Ти (1981), являются HS • + этилен, HS •+ O 2 → HO • + SO , и реакции с самим собой HS • + HS • → H 2 S 2 или H 2 и S. [22] Дисульфид может далее реагировать с HS • с образованием дисульфидного радикала HS – S • и H 2 S. [19]

Свойства [ править ]

Энергия ионизации HS составляет 10,4219 эВ. [23] Потенциал восстановления для перехода в HS - 0,92 эВ. [24] HS • в воде может ионизироваться до S • - и H + . S • - 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]

Связанные молекулы [ править ]

HS — S • называется дисуфанилом с удлиненными цепями, такими как трисульфанил, тетрасульфанил и пентасульфанил HSSSSS • . S - * называется сульфанидилом. HS + известен как сульфанилий, а обычный гидросульфид-ион HS - также известен как сульфанидо для лиганда или сульфанид в качестве аниона. Далее по таблице Менделеева HSe • известен как селанил, а HTe • - как телланил.

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Меркапто-радикал - Составное резюме» . PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификационные и связанные записи . Проверено 12 октября 2011 года .
  2. ^ a b "сульфанил (CHEBI: 29312)" . Химические образования, представляющие биологический интерес . Великобритания: Европейский институт биоинформатики. 6 ноября 2006 г. Главная . Проверено 8 октября 2011 года .
  3. ^ Zahnle, Кевин; Марк С. Марли; RS Freedman; К. Лоддерс; Джей Джей Фортни (26 июня 2009 г.). «Атмосферная фотохимия серы на горячих юпитерах». Астрофизический журнал . 701 (1): L20 – L24. arXiv : 0903.1663v2 . Bibcode : 2009ApJ ... 701L..20Z . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 701/1 / L20 .
  4. ^ Льюис, Маргарет; Джон У. Уайт (1939). «Полосной спектр ГС». Физический обзор . 55 (10): 894–898. Полномочный код : 1939PhRv ... 55..894L . DOI : 10.1103 / PhysRev.55.894 .
  5. ^ 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.
  6. ^ Меркадо-Кабрера, Антонио; Б. Харамильо-Сьерра; SR Barocio; Р. Валенсия-Альварадо; М. Пачеко-Пачеко; Р. Пенья-Эгуилуз; Р. Лопес-Каллехас; А. Муньос-Кастро; А. Де ла Пьедад-Бенеитес (29 апреля 2009 г.). «Контроль запаха в окружающей среде с помощью атмосферного диэлектрического барьерного разряда» (PDF) . ISPC . Проверено 20 октября 2011 года .
  7. ↑ Света В. Бердюгина и WC Ливингстон (май 2002 г.). «Обнаружение меркапто-радикала SH в солнечной атмосфере» . Астрономия и астрофизика . 387 : L6 – L9. Бибкод : 2002A & A ... 387L ... 6B . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20020364 .
  8. ^ Palca, Джо (1 октября 2011). «Летающий телескоп делает необычную находку» . NPR . Проверено 8 октября 2011 года .
  9. ^ "Космическая ледяная лаборатория - Кометарные молекулы" .
  10. Перейти ↑ Resende, Stella M. (2007). «Атмосферное окисление радикала HS: реакция с NO 2 ». Журнал химии атмосферы . 56 (1): 21–32. Bibcode : 2006JAtC ... 56 ... 21R . DOI : 10.1007 / s10874-006-9040-Z .
  11. ^ Resende, Stella M .; Фернандо Р. Орнеллас (25 февраля 2000 г.). «Атмосферная реакция радикала HS с хлором». Письма по химической физике . 318 (4–5): 340–344. Bibcode : 2000CPL ... 318..340R . DOI : 10.1016 / S0009-2614 (00) 00019-1 .
  12. ↑ Йошимура, Ясунори; Тосио Касаи, Хироши Охояма и Кейджи Кувата; Охояма, Хироши; Кувата, Кейджи (1995). «Возникающие образования HF + и HSO (2A ') в элементарных реакциях F + H 2 S и HS + O 3 и распределение внутренней энергии». Канадский химический журнал . 73 (2): 204–221. DOI : 10.1139 / v95-029 .
  13. ^ Furones, Maikel Yusat Ballester (2008). «Теоретическое исследование молекулярной системы HSO 2 » (PDF) . Коимбра: Университет Коимбры. С. 1, 37 . Проверено 20 октября 2011 года .
  14. ^ Visscher, Ченнон; Катарина Лоддерс и Брюс Фегли-младший; Фегли, Брюс (10 сентября 2006 г.). «Атмосферная химия планет-гигантов, коричневых карликов и маломассивных карликовых звезд. II. Сера и фосфор». Астрофизический журнал . 648 (2): 1181–1195. arXiv : astro-ph / 0511136 . Bibcode : 2006ApJ ... 648.1181V . DOI : 10.1086 / 506245 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  15. ^ Сехон, АХ; B. deB. Дарвент (октябрь 1954 г.). «Термическое разложение меркаптанов». Журнал Американского химического общества . 76 (19): 4806. DOI : 10.1021 / ja01648a011 .
  16. ^ Hollaender, Александр; Ливингстон, Роберт (1955). «1» . Радиационная биология . Макгроу Хилл. п. 27.
  17. ^ Лайонс, Томас Дж .; Эдит Батлер Гралла; Джоан Селверстон Валентайн (1999). Биологическая химия медно-цинковой супероксиддисмутазы и ее связь с боковым амиотрофическим склерозом (PDF) . Ионы металлов в биологических системах . Базель, Швейцария: Marcel Decker Inc., стр. 139. ISBN  978-0-8247-1956-2. Проверено 10 октября 2011 года .
  18. ↑ Сорокина, Дмитрий Юрьевич; Говардус А.Х. де Йонг; Лесли А. Робертсон; Гийс Дж. Куэнен (1 мая 1998 г.). «Очистка и характеристика сульфиддегидрогеназы из алкалифильных хемолитоавтотрофных сероокисляющих бактерий». Письма FEBS . 427 (1): 11–14. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (98) 00379-2 . PMID 9613590 . 
  19. ^ a b Шипперс, Аксель; Вольфганг Санд (январь 1999 г.). «Бактериальное выщелачивание сульфидов металлов происходит по двум косвенным механизмам: через тиосульфат или через полисульфиды и серу» (PDF) . Прикладная и экологическая микробиология . 65 (1): 319–321. PMC 91023 . PMID 9872800 .   
  20. ^ a b Pos, Willer H .; Дэниел Д. Ример; Род Г. Зика (1998). «Карбонилсульфид (OCS) и монооксид углерода (CO) в природных водах: свидетельство совместного пути производства». Морская химия . 62 (1–2): 89–101. DOI : 10.1016 / S0304-4203 (98) 00025-5 .
  21. ↑ Фанг, Хао Цзе; Донг Вэнь Бо, Чжан Рен Си и Хоу, Хуэй Ци (июнь 2006 г.). «相中 · HS 的 光谱 表征 及其 与 氧气 的 反应 研究» [Спектр • HS и его реакции с кислородом в водном растворе]. Acta Physico-Chimica Sinica (на китайском языке). 22 (6): 761–763. DOI : 10,3866 / PKU.WHXB20060623 . Проверено 12 октября 2011 года .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  22. ^ TIEE, JJ (1981). «Спектроскопия и кинетика реакций радикалов HS» . База данных кинетики . NIST. 82 (1): 80–84. Bibcode : 1981CPL .... 82 ... 80T . DOI : 10.1016 / 0009-2614 (81) 85111-1 . Проверено 13 октября 2011 года .
  23. ^ Cheng, BM; EP Chew, WC Hung, J. Eberhard и YP Lee; Хунг, 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. DOI : 10.1107 / S0909049597016075 . PMID 15263738 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ^ Дас, штат Теннесси; RE Huie; П. Нета; С. Падмая (11 июня 1999 г.). «Восстановительный потенциал сульфгидрильного радикала: исследования импульсного радиолиза и лазерного импульсного фотолиза образования и реакций • SH и HS – SH • - в водных растворах». Журнал физической химии . 103 (27): 5221–5226. Bibcode : 1999JPCA..103.5221D . DOI : 10.1021 / jp9907544 .
  25. ^ Lykakis, Иоаннис N .; Карла Феррери; Хрисостомос Чатгилиалоглу (19 января 2007 г.). «Сульфгидрильный радикал (HS • / S • - ): претендент на изомеризацию двойных связей в мембранных липидах». Angewandte Chemie . 46 (11): 1914–1916. DOI : 10.1002 / anie.200604525 . PMID 17450618 . 
  26. ^ Эллингсон, Бенджамин А .; Дональд Г. Трухлар (1 августа 2007 г.). «Объяснение необычной температурной зависимости важной для атмосферы реакции • OH + H 2 S → H 2 O + • SH и прогноз константы скорости при температурах горения» (перепечатка) . Варенье. Chem. Soc . 129 (42): 12765–12771 [12769]. DOI : 10.1021 / ja072538b . PMID 17910447 . Проверено 20 октября 2011 года .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Меркапто-радикал от NIST
  • Милан, JB; WJ Buma; CA de Lange (22 октября 1996 г.). «Двухфотонная резонансная фотоэлектронная спектроскопия с многофотонной ионизацией радикала SH (SD) ниже и выше нижнего порога ионизации» . Журнал химической физики . 105 (16): 6688–6712. Bibcode : 1996JChPh.105.6688M . DOI : 10.1063 / 1.471850 . Проверено 11 октября 2011 года .
  • Бирма, Висконсин; JB Milan; CA de Lange; CM Western .; ЯМР Эшфолд (1995). «Двухфотонный резонанс с усилением MPI-PES выше нижнего порога ионизации: наблюдение состояния [a E 1 delta] 5p pi E 2 phi радикала SH (SD)» . Письма по химической физике . 239 (4–6): 326–331. Bibcode : 1995CPL ... 239..326M . DOI : 10.1016 / 0009-2614 (95) 00488-P .
  • Нурбахш, Омид (август 2015 г.). Манипуляция движением многоатомных молекул с помощью штарковского торможения переменного и постоянного тока (PDF) (Диссертация). Ванкувер: УНИВЕРСИТЕТ БРИТАНСКОЙ КОЛУМБИИ. Радикал дейтерида серы SD • микроволновый спектр