Окись серы - Sulfur monoxide

Окись серы
Скелетная формула окиси серы
Модель заполнения пространства монооксида серы
Шар и палочка модель окиси серы
Имена
Название ИЮПАК
Окись серы[нужна цитата ]
Систематическое название ИЮПАК
Оксидосера[1]
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
7577656
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
666
MeSHсера + монооксид
Характеристики
ТАК
Молярная масса48,064 г моль−1
ВнешностьБесцветный газ
Реагирует
бревно п0.155
Термохимия
221,94 Дж К−1 моль−1
5.01 кДж моль−1
Родственные соединения
Родственные соединения
Триплетный кислород
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Окись серы является неорганическое соединение с формула SО. Он встречается только в виде разбавленной газовой фазы. Когда он сконцентрирован или конденсирован, он превращается в S2О2 (диоксид серы ). Он был обнаружен в космосе, но в остальном редко встречается.

Структура и склеивание

Молекула SO имеет триплетное основное состояние, подобное О2 и S2, то есть каждая молекула имеет два неспаренных электрона.[2] S-O длина облигации 148,1 вечера аналогичен найденному в низшие оксиды серы (например, S8O, S-O = 148 пм), но длиннее, чем связь S-O в газообразном S2О (146 вечера), ТАК2 (143,1 часа) и ТАК3 (142 вечера).[2]

Молекула возбуждается ближний инфракрасный излучение в синглетное состояние (без неспаренных электронов). Синглетное состояние считается более реактивным, чем основное триплетное состояние, точно так же, как синглетный кислород более реактивен, чем триплетный кислород.[3]

Производство и реакции

Производство SO в качестве реагента в органическом синтезе было сосредоточено на использовании соединений, которые «выдавливают» SO. Примеры включают разложение относительно простой молекулы этилен эписульфоксид:[4] а также более сложные примеры, такие как оксид трисульфида, C10ЧАС6S3О.[5]

C2ЧАС4SO → C2ЧАС4 + ТАК

Молекула SO термодинамически нестабильна, сначала превращаясь в S2О2.[2] SO вставляется в алкены, алкины и диены производство тиираны, молекулы с трехчленными кольцами, содержащие серу.[6]

Генерация в экстремальных условиях

В лаборатории монооксид серы можно получить путем обработки диоксид серы с парами серы в тлеющий разряд.[2] Обнаружен в одиночном пузыре. сонолюминесценция концентрированных серная кислота содержащий некоторые растворенные благородный газ.[7]

А хемилюминесценция детектор серы был зарегистрирован[8] это основано на реакциях:

SO + O3 → ТАК2* + O2
ТАК2* → SO2 + часν

где * указывает возбужденное состояние.

Вхождение

Лиганд для переходных металлов

Как лиганд SO может связываться разными способами:[9][10]

Астрохимия

Окись серы обнаружена около Ио, один из Юпитер луны, как в атмосфере[13] и в плазма тор.[14] Он также был обнаружен в атмосфере Венера,[15] в Комета Хейла – Боппа,[16] и в межзвездная среда.[17]

На Ио, Предполагается, что SO производится как вулканический и фотохимический маршруты. Предлагаются следующие основные фотохимические реакции:[18]

O + S2 → S + SO
ТАК2 → SO + O

Окись серы была обнаружена в самой большой известной звезде, NML Cygni.[19]

Биологическая химия

Окись серы может обладать некоторой биологической активностью. Формирование переходного СО в Коронарная артерия из свиньи было выведено из продуктов реакции, карбонилсульфид и диоксид серы.[20]

Меры предосторожности

Из-за того, что оксид серы редко встречается в нашей атмосфере и его низкая стабильность, трудно полностью определить его опасность. Но при уплотнении и уплотнении он образует диоксид серы, который относительно токсичен и вызывает коррозию. Это соединение также легко воспламеняется (воспламеняемость аналогична метан ) и при горении производит диоксид серы, ядовитый газ.

Дикация оксида серы

Диоксид серы ТАК2 в присутствии гексаметилбензол C6(CH3)6 может протонироваться под сверхкислотный условия (ВЧ · AsF5 ) для придания нежесткой π-комплекс C6(CH3)6ТАК2+. SO2+ фрагмент может по существу безбарьерно перемещаться по бензольное кольцо. Длина связи S-O составляет 142,4 (2) пм.[21]

C6(CH3)6 + ТАК2 + 3 HF · AsF5 → [C6(CH3)6SO] [AsF6]2 + [H3O] [AsF6]

Диоксид серы

Структура диоксида серы, S2О2
А модель, заполняющая пространство молекулы диоксида серы
Основная статья: Диоксид серы

SO превращается в диоксид серы (S2О2).[22] Двуокись серы - это плоская молекула с C2v симметрия. Длина связи S-O составляет 145,8 пм, что меньше, чем в мономере, а длина связи S-S составляет 202,45 пм. Угол O-S-S составляет 112,7 °. S2О2 имеет дипольный момент 3,17D.[22]

Рекомендации

  1. ^ «окись серы (CHEBI: 45822)». Химические объекты, представляющие биологический интерес. Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
  2. ^ а б c d Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ^ Salama, F .; Фрей, Х. Дж. (1989). «Реакция синглетного SO с алленом и диметилацетиленом в матрице редких газов, вызванная светом в ближней инфракрасной области. Инфракрасные спектры двух новых эписульфоксидов». Журнал физической химии. 93: 1285–1292. Дои:10.1021 / j100341a023.
  4. ^ Chao, P .; Лемаль, Д. М. (1973). «Химия оксида серы. Природа SO из оксида тиран и механизм его реакции с диенами». Журнал Американского химического общества. 95 (3): 920. Дои:10.1021 / ja00784a049.
  5. ^ Grainger, R. S .; Procopio, A .; Стид, Дж. У. (2001). «Новый рециклируемый реагент для переноса окиси серы». Органические буквы. 3 (22): 3565–3568. Дои:10,1021 / ol016678g. PMID  11678709.
  6. ^ Nakayama, J .; Tajima, Y .; Piao, X.-H .; Сугихара, Ю. (2007). "[1 + 2] циклоприсоединения оксида серы (SO) к алкенам и алкинам и [1 + 4] циклоприсоединения к диенам (полиенам). Образование и реакции синглетного SO?». Журнал Американского химического общества. 129 (23): 7250–7251. Дои:10.1021 / ja072044e. PMID  17506566.
  7. ^ Suslick, K. S .; Фланниган, Д. Дж. (2004). «Температуры однопузырьковой сонолюминесценции (А)». Журнал акустического общества Америки. 116 (4): 2540. Bibcode:2004ASAJ..116.2540S. Дои:10.1121/1.4785135.
  8. ^ Benner, R.L .; Стедман, Д. Х. (1994). «Химический механизм и эффективность детектора хемилюминесценции серы». Прикладная спектроскопия. 48 (7): 848–851. Bibcode:1994ApSpe..48..848B. Дои:10.1366/0003702944029901. S2CID  98849015.
  9. ^ Шенк, В. А. (1987). «Оксиды серы как лиганды в координационных соединениях. Angewandte Chemie International Edition на английском языке». 26: 98–109. Дои:10.1002 / anie.198700981. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  10. ^ Вуллинз, Дж. Д. (1995). «Сера: неорганическая химия». Энциклопедия неорганической химии. Джон Уайли и сыновья. ISBN  0-471-93620-0.
  11. ^ Wei, R .; Чен, X .; Гонг, Ю. (2019). «Конечный кислородсвязанный монооксидный комплекс оксифторида титана». Неорганическая химия. 58 (17): 11801–11806. Дои:10.1021 / acs.inorgchem.9b01880. PMID  31441297.
  12. ^ Wei, R .; Чен, X .; Гонг, Ю. (2019). «Побочные комплексы оксидов серы оксифторидов тантала, ниобия и ванадия». Неорганическая химия. 58 (6): 3807–3814. Дои:10.1021 / acs.inorgchem.8b03411. PMID  30707575.
  13. ^ Леллуш, Э. (1996). «Атмосфера Ио: еще не понят». Икар. 124: 1–21. Дои:10.1006 / icar.1996.0186.
  14. ^ Russell, C.T .; Кивельсон, М. Г. (2000). «Обнаружение SO в экзосфере Ио». Наука. 287 (5460): 1998–1999. Bibcode:2000Sci ... 287.1998R. Дои:10.1126 / science.287.5460.1998. PMID  10720321.
  15. ^ Na, C. Y .; Эспозито, Л. У .; Скиннер, Т. Э. (1990). "Наблюдения Венеры Международным Ультрафиолетовым Исследователем SO2 и так". Журнал геофизических исследований. 95: 7485–7491. Bibcode:1990JGR .... 95.7485N. Дои:10.1029 / JD095iD06p07485.
  16. ^ Лис, Д. С .; Mehringer, D.M .; Benford, D .; Gardner, M .; Phillips, T. G .; Bockelée-Morvan, D .; Biver, N .; Colom, P .; Crovisier, J .; Despois, D .; Рауэр, Х. (1997). «Новые молекулярные виды в комете C / 1995 O1 (Хейла – Боппа), наблюдаемые с помощью S-субмиллиметровой обсерватории Калифорнийского технологического института». Земля, Луна и планеты. 78 (1–3): 13–20. Bibcode:1997EM&P ... 78 ... 13L. Дои:10.1023 / А: 1006281802554. S2CID  51862359.
  17. ^ Gottlieb, C.A .; Gottlieb, E.W .; Литвак, М. М .; Ball, J. A .; Пеннфилд, Х. (1978). «Наблюдения межзвездной окиси серы». Астрофизический журнал. 1 (219): 77–94. Bibcode:1978ApJ ... 219 ... 77G. Дои:10.1086/155757.
  18. ^ Моисей, J. I .; Золотов, М.Ю .; Фегли, Б. (2002). "Фотохимия вулканически управляемой атмосферы на Ио: виды серы и кислорода в результате извержения типа Пеле". Икар. 156 (1): 76–106. Bibcode:2002Icar..156 ... 76M. Дои:10.1006 / icar.2001.6758.
  19. ^ Марвел, Кевин (1996). "NML Cygni". Околозвёздная среда эволюционировавших звёзд, выявленная исследованиями мазеров околозвездной воды. Универсальные издатели. С. 182–212. ISBN  978-1-58112-061-5. Получено 23 августа 2012.
  20. ^ Балазы, М .; Abu-Yousef, I.A .; Harpp, D. N .; Парк, Дж. (2003). «Идентификация карбонилсульфида и диоксида серы в коронарной артерии свиньи с помощью газовой хроматографии / масс-спектрометрии, возможное отношение к EDHF». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 311 (3): 728–734. Дои:10.1016 / j.bbrc.2003.10.055. PMID  14623333.
  21. ^ Малищевский, Мориц; Сеппельт, Конрад (2017). «Выделение и характеристика нежесткого гексаметилбензола-SO.2+ Сложный" (PDF). Angewandte Chemie International Edition. 56 (52): 16495–16497. Дои:10.1002 / anie.201708552. ISSN  1433-7851. PMID  29084371.
  22. ^ а б Lovas, F.J .; Tiemann, E .; Джонсон, Д. Р. (1974). «Спектроскопические исследования СО2 система разгрузки. II. Микроволновый спектр димера SO ». Журнал химической физики. 60 (12): 5005–5010. Bibcode:1974ЖЧФ..60.5005Л. Дои:10.1063/1.1681015.