Сульфанил - Sulfanyl

По химии тиорганических радикалов см. Тиильный радикал.
Сульфанил
Шар и клюшка из сульфанила
Имена
Систематическое название ИЮПАК
Сульфанил[2] (замещающий)
Гидридосера (•)[2] (добавка)
Другие имена
λ1-Сульфан[1]
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
299
Характеристики
HS•
Молярная масса33,073 г моль−1
ВнешностьЖелтый газ[3]
Реагирует
Термохимия
195.63 Дж К−1 моль−1
139,33 кДж моль−1
Родственные соединения
Родственные радикалы
Гидроксил
Родственные соединения
Сероводород

Сероводород

Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Сульфанил (HS•), также известный как меркапто-радикал, гидросульфидный радикал, или же гидридосера, это простой радикальный молекула, состоящая из одного атома водорода и одного атома серы. Радикал проявляется в метаболизме организмов как H2S детоксифицируется. Сульфанил - один из трех основных серосодержащих газов в газовые гиганты Такие как Юпитер и, скорее всего, его можно будет найти в коричневые карлики и крутые звезды. Первоначально он был обнаружен Маргарет Н. Льюис и Джоном Уайтом в Калифорнийский университет в 1939 г.[4] Они наблюдали полосы молекулярного поглощения около 325 нм, принадлежащие системе, обозначенной 2Σ+ ← 2Πя. Они генерировали радикал с помощью радиочастотного разряда в сероводород.[5] HS• образуется при деградации сероводорода в атмосфере Земли. Это может быть преднамеренное действие для уничтожения запахов или природное явление.[6]

Органический аналог сульфанила - это тиильный радикал с формулой RS., где R = алкил или же арил.

Естественное явление

Линии поглощения сульфанила в космосе впервые были обнаружены в инфракрасный Ямамура (2000) в звезде R А. На солнце •SH был обнаружен на нескольких ультрафиолетовый длины волн: 326.0459, 327.5468, 328.9749, 330.0892 и 330.1112 нм.[7]

Сульфанил был обнаружен в межзвездный газ,[8] и возможно он присутствует в кометах.[9]

Различные теоретические исследования изучали HS• в атмосферах. В атмосфере Земли• реагирует с NO2 сделать два продукта HSNO2 и HSONO. HSONO разлагается на HSO и NO.HS• также реагирует с O2 и н2О.[10] HS• также может реагировать с Cl2 продуцируя HSCl и Cl• атом.[11] HS• разрушает озон производство HSO• и кислород.[12] HS• образуется в атмосфере Земли в результате реакции HO•, то гидроксильный радикал, на сероуглерод, оксисульфид углерода и сероводород с побочными продуктами углекислый газ и вода. Фотодиссоциация сероводорода также производит радикал в воздухе.[13]

В атмосфере планеты, содержащей H2S, HS• будут образовываться при достаточно высоких температуре и давлении.2S и HS• дан кем-то:

бревно(ИксЧАС2S/ИксHS) = −3.37 + 8785/Т + 0,5 журнала пТ + 0,5 журнала ИксЧАС2

Для атмосферы газового гиганта или звезды с преобладанием водорода: H2S имеет тот же уровень, что и HS• в

.

При более высоких температурах HS• распадается на пары серы и H2. Линия равных концентраций S и HS следует за линией

.

Линии одинаковой концентрации пересекаются при 1509 К и 1,51 Па, с HS• исключение из смеси при более низких температурах и давлениях. •Ожидается, что SH будет вторым или третьим по распространенности серосодержащим газом в газовые гиганты или же коричневые карлики.[14]

Формирование

Термическое разложение меркаптанов, таких как этилмеркаптан дает HS•.[15]

Радикал может быть образован под действием ультрафиолетовая радиация на сероводород, который отщепляет атом водорода. А длина волны 190 нм дает максимальное поглощение.[16]

В людях супероксиддисмутаза [Cu-Zn] преобразует гидросульфид-ион (HS−) к HS•. Это происходит, когда Cu2+ ион фермента превращается в Cu+.[17]

Сульфиддегидрогеназа как найдено в серные бактерии катализирует окисление HS− к HS•, удалив один электрон.[18]

При выщелачивании серных минералов ионами трехвалентного железа HS• формируется таким образом:

МС + Fe3+ + 2H+ → M2+ + Fe2+ + H2S•+

с H2S•+ радикал, а затем передает протон воде, чтобы сделать HS• радикальный. М - металл, такой как цинк или медь.[19] Это имеет потенциал для биовыщелачивание в добыче металлических руд.

В гидросульфид-ион HS− может быть окислен до HS• с сульфат церия (IV).[20]

Реакции

Будучи радикалом, HS• довольно реактивный. В воде HS может реагировать с O2 производство SO2− и H+. ТАК2− далее реагирует с O2 сделать ТАК2 и супероксид О2−. В воде HS• имеет равновесие с S− • и H+. Гидроксильный радикал •OH сочетается с H2S, чтобы сформировать HS• и вода.[21] Другие реакции, исследованные Tiee (1981): HS• + этилен, HS• + O2 → HO• + ТАК, а реакции с собой HS• + HS• → ЧАС2S2 или H2 и С.[22] Дисульфид может далее реагировать с HS.• чтобы дисульфидный радикал HS – S• и H2С.[19]

Характеристики

Энергия ионизации HS составляет 10,4219 эВ.[23] Потенциал снижения для перехода на HS− составляет 0,92 эВ.[24] HS• в воде может ионизироваться до S•− и H+. S•− может катализировать цис-транс преобразование в липиды.[25]

Межатомное расстояние между серой и водородом в радикале составляет 0,134 нм.[26]

HS• реагирует с карбоновые кислоты сделать карбонилсульфид (COS) и, вероятно, является основным источником этого вещества в атмосфере Земли.[20]

Родственные молекулы

HS — S• называется дисуфанилом с удлиненными цепями, такими как трисульфанил, тетрасульфанил и пентасульфанил HSSSSS•. S−* называется сульфанидил. 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• называется телланил.

Рекомендации

  1. ^ «Меркапто-радикал - Составное резюме». PubChem Compound. США: Национальный центр биотехнологической информации. 16 сентября 2004 г. Идентификационные и связанные записи.. Получено 12 октября 2011.
  2. ^ а б «сульфанил (CHEBI: 29312)». Химические вещества, представляющие биологический интерес. Великобритания: Европейский институт биоинформатики. 6 ноября 2006 г. Главная. Получено 8 октября 2011.
  3. ^ Занле, Кевин; Марк С. Марли; Р. С. Фридман; К. Лоддерс; Дж. Дж. Фортни (26 июня 2009 г.). «Атмосферная фотохимия серы на горячих юпитерах». Астрофизический журнал. 701 (1): L20 – L24. arXiv:0903.1663v2. Bibcode:2009ApJ ... 701L..20Z. Дои:10.1088 / 0004-637X / 701/1 / L20.
  4. ^ Льюис, Маргарет; Джон У. Уайт (1939). «Полосной спектр ГС». Физический обзор. 55 (10): 894–898. Bibcode:1939ПхРв ... 55..894Л. Дои: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; S.R. Баросио; 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. Получено 20 октября 2011.
  7. ^ Света В. Бердюгина и W.C. Ливингстон (май 2002 г.). «Обнаружение меркапто-радикала SH в солнечной атмосфере». Астрономия и астрофизика. 387: L6 – L9. Bibcode:2002A & A ... 387L ... 6B. Дои:10.1051/0004-6361:20020364.
  8. ^ Палка, Джо (1 октября 2011 г.). "Летающий телескоп делает необычную находку". энергетический ядерный реактор. Получено 8 октября 2011.
  9. ^ «Лаборатория космического льда - молекулы кометы».
  10. ^ Ресенде, Стелла М. (2007). «Атмосферное окисление радикала HS: реакция с NO2". Журнал атмосферной химии. 56 (1): 21–32. Bibcode:2006JAtC ... 56 ... 21R. Дои: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. Дои: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 + H2S и HS + O3 и распределение внутренней энергии ". Канадский химический журнал. 73 (2): 204–221. Дои:10.1139 / v95-029.
  13. ^ Furones, Майкел Юсат Баллестер (2008). "Теоретическое исследование HSO2 молекулярная система " (PDF). Коимбра: Университет Коимбры. стр.1, 37. Получено 20 октября 2011.
  14. ^ Вишер, 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. Дои:10.1086/506245.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  15. ^ Sehon, A.H .; B. deB. Дарвент (октябрь 1954 г.). «Термическое разложение меркаптанов». Журнал Американского химического общества. 76 (19): 4806. Дои:10.1021 / ja01648a011.
  16. ^ Холлендер, Александр; Ливингстон, Роберт (1955). "1". Радиационная биология. Макгроу Хилл. п. 27.
  17. ^ Lyons, Thomas J .; 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. Получено 10 октября 2011.
  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. Дои:10.1016 / S0014-5793 (98) 00379-2. PMID  9613590.
  19. ^ а б 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. ЧВК  91023. PMID  9872800.
  20. ^ а б 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. Дои:10.1016 / S0304-4203 (98) 00025-5.
  21. ^ Фанг, Хао Цзе; Дун 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. Дои:10.3866 / PKU.WHXB20060623. Получено 12 октября 2011.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  22. ^ Ти, Дж. Дж. (1981). «Спектроскопия и кинетика реакций радикалов HS».. База данных кинетики. NIST. 82 (1): 80–84. Bibcode:1981CPL .... 82 ... 80 зуб.. Дои:10.1016/0009-2614(81)85111-1. Получено 13 октября 2011.
  23. ^ Cheng, B.M .; Э. П. Чу, В. К. Хунг, Дж. Эберхард и Ю. П. Ли; 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. Дои:10.1107 / S0909049597016075. PMID  15263738.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  24. ^ Das, T. N .; Р. Э. Хуэ; П. Нета; С. Падмая (11 июня 1999 г.). «Восстановительный потенциал сульфгидрильного радикала: импульсный радиолиз и лазерный импульсный фотолиз, исследования образования и реакций •SH и HS – SH•− в водных растворах ». Журнал физической химии A. 103 (27): 5221–5226. Bibcode:1999JPCA..103.5221D. Дои:10.1021 / jp9907544.
  25. ^ Lykakis, Ioannis N .; Карла Феррери; Хрисостомос Чатгилиалоглу (19 января 2007 г.). «Сульфгидрильный радикал (HS•/ S•−): Претендент на изомеризацию двойных связей в липидах мембран ». Angewandte Chemie. 46 (11): 1914–1916. Дои:10.1002 / anie.200604525. PMID  17450618.
  26. ^ Ellingson, Benjamin A .; Дональд Г. Трухлар (1 августа 2007 г.). «Объяснение необычной температурной зависимости атмосферного важного •ОН + Н2S → H2O + •SH-реакция и прогноз константы скорости при температурах горения » (перепечатка). Варенье. Chem. Soc. 129 (42): 12765–12771 [12769]. Дои:10.1021 / ja072538b. PMID  17910447. Получено 20 октября 2011.

внешняя ссылка