スルファニル

スルファニル
スルファニルの球棒モデル
スルファニルの球棒モデル
  硫黄、S
  水素、H
名前
IUPAC体系名
スルファニル[ 2 ]（置換） ヒドリド硫黄（•）[ 2 ]（添加剤）
その他の名前
λ1-スルファン[ 1 ]​
識別子
3Dモデル（JSmol）
チェビ
ケムスパイダー
299
  • InChI=1S/HS/h1H チェックはい
    キー: PXQLVRUNWNTZOS-​​UHFFFAOYSA-N チェックはい
  • [SH]
プロパティ
HS •
モル質量33.073 g mol −1
外観 黄色のガス[ 3 ]
反応する
熱化学
標準モルエントロピー（S⦵298 ）​
195.63 JK −1モル−1
標準生成エンタルピー（Δ f H ⦵ 298）
139.33 kJ モル−1
関連化合物
関連する部首
ヒドロキシル
関連化合物
硫化水素

二硫化水素

特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
☒北 検証する （何ですか  ？） チェックはい☒北

スルファニル（HS・）は、メルカプトラジカル、ヒドロスルフィドラジカル、またはヒドリドサルファとも呼ばれ、1つの水素原子と1つの硫黄原子からなる単純なラジカル分子です。ラジカルのSH距離は0.134 nmです。[ 4 ]このラジカルは、硫化水素への紫外線 の作用によっても生成されると考えられています。190 nmの波長で吸収が最大になります。[ 5 ]

ガス状スルファニル

スルファニルは、木星などの巨大ガス惑星に含まれる硫黄含有ガスの上位3つに数えられ、褐色矮星や低温恒星に存在する可能性が非常に高い。 1939年、カリフォルニア大学のマーガレット・N・ルイスとジョン・U・ホワイトによって初めて発見された。[ 6 ]彼らは、 2 Σ + ← 2 Π iで表される系に属する325 nm付近の分子吸収帯を観測した。彼らは硫化水素中の高周波放電によってこのラジカルを生成した。[ 7 ] HS・は地球の大気中で硫化水素が分解する際に生成される。これは、悪臭を消すための意図的な作用である可能性もあれば、自然現象である可能性もある。[ 8 ]

宇宙におけるスルファニルの吸収線は、山村（2000）によって赤外線で初めてR And星で検出された。太陽では、 SHはいくつかの紫外線波長で検出された：326.0459、327.5468、328.9749、330.0892、330.1112 nm。[ 9 ]

スルファニルは星間ガス中に検出されており[ 10 ]、彗星にも存在する可能性がある。[ 11 ]

大気中のHS・については様々な理論的研究がなされてきた。地球の大気中では、HS・はNO2と反応してHSNO2とHSONOの2つの生成物を生成する。HSONOはHSOとNOに分解する。HS・はO2やN2Oとも反応する。[ 12 ] HS・はCl2とも反応してHSClとCl・原子を生成する。[ 13 ] HS・はオゾン層を破壊してHSO・と酸素を生成する。[ 14 ] HS・は地球の大気中では、二硫化炭素、硫化炭素、硫化水素と水酸化物ラジカルであるHO・の反応によって生成され、二酸化炭素と水が副産物として生成される。硫化水素の光解離によっても大気中でこのラジカルが生成される。[ 15 ]

H 2 Sを含む惑星の大気では、温度と圧力が十分に高ければHS・が生成されます。H 2 SとHS・の比率は次のように表されます。

log( X H 2 S / X HS ) = −3.37 + 8785/ T + 0.5 log P T + 0.5 log X H 2

巨大ガス惑星や恒星の水素が支配的な大気の場合：H 2 SはHS と同じレベルにあります。

。

高温ではHSは硫黄蒸気とH 2に分解する。SとHSの濃度が等しい線は、次の線に沿っている。

。

等濃度線は1509 Kと1.51 Paで交差し、HSは低温・低圧下では混合ガスから除外されます。SHは、巨大ガス惑星や褐色矮星において2番目または3番目に多い硫黄含有ガスであると予想されています。[ 16 ]

有機チイル

スルファニルの有機類似体は、化学式RS・で表されるチイルラジカルであり、Rは有機基（例えば、アルキルまたはアリール）である。エチルメルカプタンなどのメルカプタンの熱分解にはHS・が関与することが示唆されている。[ 17 ]

生物学の高校卒業

ヒトでは、スーパーオキシドディスムターゼ[Cu-Zn]が水硫化物イオン（HS −）をHS •に変換すると考えられています。提案されているメカニズムでは、Cu 2+がCu +に変換されます。[ 18 ]

硫黄細菌に見られる硫化物脱水素酵素は、HS -の酸化を触媒する。この反応はHS •を経由して1つの電子を除去することで進行すると提案されている。 [ 19 ]

一部の硫黄鉱物が鉄(III)イオンで浸出する場合、HS •は次のように進行すると提案されています。

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

H 2 S •+ラジカルと反応し、プロトンを水に渡してHS •ラジカルを生成します。Mは亜鉛や銅などの金属です。[ 20 ]これは金属鉱石抽出におけるバイオリーチング の可能性を秘めています。

水硫化物イオンHSは硫酸セリウム(IV)で酸化することができる。このプロセスにもHS •が関与することが提案されている。[ 21 ]

反応

水中では、HSはO 2と反応してSO 2 −とH +を生成すると考えられています。このSO 2 −はさらにO 2と反応してSO 2とスーパーオキシドO 2 −を生成すると考えられています。

HS •は S − •および H +と平衡状態にある。

ヒドロキシルラジカル・OHはH 2 Sと結合してHS・と水を形成するとも考えられている。[ 22 ] 他に研究されている反応は以下の通りである。[ 23 ] [ 20 ]

HS • + エチレン
HS • + O 2 → HO • + SO
2 HS • → H 2 S 2
2 HS • → H 2と S
H 2 S 2 + HS • -> HS–S • + H 2 S

二硫化水素はよく知られています。

プロパティ

HSのイオン化エネルギーは10.4219 eVである。[ 24 ] HS−への還元電位は0.92 eVである。[ 25 ]水中のHS・はS・−とH +にイオン化する。S・−は脂質中のシス-トランス変換を触媒する。[ 26 ]

HSはカルボン酸と反応して硫化カルボニル（COS）を生成し、地球の大気中でこの物質の主な発生源であると考えられます。[ 21 ]

HS—S •はジスルファニルと呼ばれ、鎖長が長くなるほどトリスルファニル、テトラスルファニル、ペンタスルファニル（HSSSSS • ）となります。S − * はスルファニジルと呼ばれます。HS +はスルファニリウムと呼ばれ、一般的な水硫化物イオンHS −は配位子としてスルファニド、陰イオンとしてスルファニドとも呼ばれます。周期表のさらに下の方では、HSe •はセラニル、HTe •はテラニルと呼ばれます。

参考文献

  1. ^ 「メルカプトラジカル – 化合物概要」 . PubChem Compound . 米国：国立生物工学情報センター. 2004年9月16日. 同定および関連記録. 2011年10月12日閲覧。
  2. ^ a b「スルファニル（CHEBI:29312）」 .生物学的に興味深い化学物質. 英国：欧州バイオインフォマティクス研究所. 2006年11月6日. メイン. 2011年10月8日閲覧。
  3. ^ Zahnle, Kevin; Mark S. Marley; RS Freedman; K. Lodders ; JJ Fortney (2009年6月26日). 「ホットジュピターにおける大気硫黄光化学」. The Astrophysical Journal . 701 (1): L20– L24. arXiv : 0903.1663v2 . Bibcode : 2009ApJ...701L..20Z . doi : 10.1088/0004-637X/701/1/L20 . S2CID 16431314 . 
  4. ^ Ellingson , Benjamin A.; Donald G. Truhlar (2007年8月1日). 「大気中の重要な反応の異常な温度依存性の説明と燃焼温度における反応速度定数の予測」（再版）. J. Am. Chem. Soc . 129 (42): 12765–12771 [12769]. doi : 10.1021/ja072538b . PMID 17910447. 2011年10月20日閲覧。 
  5. ^ Hollaender, Alexander; Livingston, Robert (1955). "1" .放射線生物学. McGraw Hill. p. 27.
  6. ^ Lewis, Margaret; John U. White (1939). 「H2Sのバンドスペクトル」. Physical Review . 55 (10): 894– 898. Bibcode : 1939PhRv...55..894L . doi : 10.1103/PhysRev.55.894 .
  7. ^ハリソン、ジェレミー・J.、ブライス・E・ウィリアムソン（2005年11月）「希ガスマトリックス中のメルカプトラジカルの磁気円二色性」（PDF）インド科学研究所誌85巻391 ～ 402頁。
  8. ^カブレラ市場、アントニオ; B. ハラミロ・シエラ。 SRバロシオ。 R.バレンシア＝アルバラド。 M.パチェコ・パチェコ。 R・ペーニャ＝エギルス。 R・ロペス＝カレハス。 A. ムニョス・カストロ。 A. デ・ラ・ピエダ＝ベネイテス（2009 年 4 月 29 日）。「大気中誘電体バリア放電による環境臭気対策」（PDF）。 ISPC 。2011 年10 月 20 日に取得。
  9. ^ Sveta V. Berdyugina; WC Livingston (2002年5月). 「太陽大気におけるメルカプトラジカルSHの検出」 .天文学と天体物理学. 387 : L6– L9. Bibcode : 2002A&A...387L...6B . doi : 10.1051/0004-6361:20020364 .
  10. ^ Palca, Joe (2011年10月1日). 「空飛ぶ望遠鏡がこの世のものとは思えない発見」 . NPR . 2011年10月8日閲覧。
  11. ^ 「宇宙の氷の実験室 - 彗星の分子」。
  12. ^ Resende, Stella M. (2007). 「HSラジカルの大気酸化：NO 2との反応」.大気化学ジャーナル. 56 (1): 21– 32. Bibcode : 2006JAtC...56...21R . doi : 10.1007/s10874-006-9040-z . S2CID 95081477 . 
  13. ^ Resende, Stella M.; Fernando R Ornellas (2000年2月25日). 「H2Sラジカルと塩素の大気中反応」. Chemical Physics Letters . 318 ( 4–5 ): 340– 344. Bibcode : 2000CPL...318..340R . doi : 10.1016/S0009-2614(00)00019-1 .
  14. ^吉村康則; 葛西俊夫, 大山博, 桑田啓二; 大山博; 桑田啓二 (1995). 「F + H 2 SおよびHS + O 3の素反応におけるHF +およびHSO(2A')生成と内部エネルギー分布」 . Canadian Journal of Chemistry . 73 (2): 204– 221. doi : 10.1139/v95-029 .
  15. ^フロネス、マイケル・ユサット・バレスター (2008). 「HSO 2分子系に関する理論的研究」(PDF)。コインブラ: コインブラ大学。 1、37ページ。2011 年10 月 20 日に取得。
  16. ^ Visscher, Channon; Lodders, Katharina ; Fegley, Bruce Jr. (2006年9月10日). 「巨大惑星、褐色矮星、低質量矮星の大気化学。II. 硫黄とリン」. The Astrophysical Journal . 648 (2): 1181– 1195. arXiv : astro-ph/0511136 . Bibcode : 2006ApJ...648.1181V . doi : 10.1086/506245 . S2CID 17874854 . 
  17. ^セホン、ああ; B.デB.ダーウェント (1954 年 10 月)。 「メルカプタンの熱分解」。アメリカ化学会誌。76 (19): 4806。ビブコード: 1954JAChS..76.4806S。土井：10.1021/ja01648a011。
  18. ^ Lyons, Thomas J.; Edith Butler Gralla; Joan Selverstone Valentine (1999).銅-亜鉛スーパーオキシドディスムターゼの生化学と筋萎縮性側索硬化症との関連(PDF) . 第36巻. バーゼル, スイス: Marcel Decker Inc. p. 139. ISBN 978-0-8247-1956-2. PMID  10093924 . 2011年10月10日閲覧。{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)
  19. ^ Sorokina, Dimitry Yu; Govardus AH de Jong; Lesley A. Robertson; Gijs J. Kuenen (1998年5月1日). 「好アルカリ性化学合成無機栄養性硫黄酸化細菌由来の硫化物脱水素酵素の精製と特性評価」 . FEBS Letters . 427 (1): 11– 14. Bibcode : 1998FEBSL.427...11S . doi : 10.1016 / S0014-5793(98)00379-2 . PMID 9613590. S2CID 2818096 .  
  20. ^ a b Schippers, Axel; Wolfgang Sand (1999年1月). 「細菌による金属硫化物の浸出は、チオ硫酸塩経由、またはポリ硫化物と硫黄を介した2つの間接的なメカニズムによって進行する」 .応用環境微生物学. 65 (1): 319– 321. Bibcode : 1999ApEnM..65..319S . doi : 10.1128/AEM.65.1.319-321.1999 . PMC 91023. PMID 9872800 .  
  21. ^ a b Pos, Willer H.; Daniel D. Riemer; Rod G. Zika (1998). 「天然水中の硫化カルボニル（OCS）と一酸化炭素（CO）：結合生成経路の証拠」 .海洋化学. 62 ( 1– 2): 89– 101. Bibcode : 1998MarCh..62...89P . doi : 10.1016/S0304-4203(98)00025-5 .
  22. ^ファン、ハオ・ジエ;ドン・ウェン・ボー。張仁喜。ホウ、ホイ・チー (2006 年 6 月)。「水相中の・HS の光スペクトルおよびそれと酸素との反応の研究」[水溶液中の・HS のスペクトルおよび酸素との反応]。 Acta Physico-Chimica Sinica (中国語)。22 (6): 761–763。土井: 10.3866/PKU.WHXB20060623 。2011 年10 月 12 日に取得。
  23. ^ Tiee, JJ (1981). 「HSラジカルの分光法と反応速度論」 .キネティクスデータベース. 82 (1). NIST: 80– 84. Bibcode : 1981CPL....82...80T . doi : 10.1016/0009-2614(81)85111-1 . 2011年10月13日閲覧。
  24. ^ Cheng, BM; Chew, EP; Hung, Wen-Ching; Eberhard, Jürg; Lee, Yuan-Pern (1998年5月). 「硫黄ラジカルとその反応生成物の光イオン化研究」(PDF) . Journal of Synchrotron Radiation . 5 (3): 1041–3 . Bibcode : 1998JSynR...5.1041C . doi : 10.1107/S0909049597016075 . PMID 15263738 . 
  25. ^ Das, TN; RE Huie; P. Neta; S. Padmaja (1999年6月11日). 「スルフヒドリルラジカルの還元電位：水溶液中における・SHおよびHS-SH・−の形成と反応に関するパルス放射線分解およびレーザーフラッシュ光分解研究」. The Journal of Physical Chemistry A. 103 ( 27): 5221– 5226. Bibcode : 1999JPCA..103.5221D . doi : 10.1021/jp9907544 .
  26. ^ Lykakis, Ioannis N.; Carla Ferreri; Chryssostomos Chatgilialoglu (2007年1月19日). 「スルフヒドリルラジカル（HS・/S・−）：膜脂質における二重結合の異性化候補」. Angewandte Chemie . 46 (11): 1914– 1916. doi : 10.1002/anie.200604525 . PMID 17450618 . 
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=スルファニル&oldid= 1301336207」より取得