一酸化二硫黄

一酸化二硫黄
名前
	その他の名前亜酸化硫黄; 硫黄酸化物;
識別子
CAS番号	20901-21-7 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	124163;
パブケム CID	140772;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID90175054;
	InChI : InChI=1S/OS2/c1-3-2 キー: TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔オ=ス=ス;
プロパティ
化学式	S 2 O
モル質量	80.1294 グラム/モル
外観	無色の気体または暗赤色の固体
構造
座標幾何学	曲がった
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	有毒
関連化合物
関連化合物	三硫黄; SO; オゾン; SO 2
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

一酸化二硫黄または亜酸化硫黄は、化学式 S _{2 O の}無機化合物で、低級硫黄酸化物の 1 つです。無色のガスで、凝縮すると室温では不安定な暗赤色の固体になります。

S
₂O は自然大気中にはほとんど存在しませんが、さまざまな実験手順で生成することができます。このため、その分光学的特徴は非常によく理解されています。

構造とスペクトル

二酸化硫黄（そして実際ほとんどの分子）と同様に、一酸化硫黄、二硫黄、二酸素とは異なり、一酸化二硫黄の基底状態は一重項である。^[3]^[4]

凝縮固体S ₂ Oは、420 nm（およそ藍色）と530 nm（おおよそ石灰）これらのバンドは分解生成物S ₃とS ₄に割り当てられています。^[5]

紫外線では、S ₂ Oは250～340 nmと190～240 nmの範囲に吸収帯系を持ち、323.5 nmと327.8 nmにも吸収帯がある。^{[6] 315～340 nmの範囲の吸収帯は、}C ¹A ′ –X ¹A ′（π* ← π）遷移によるものである。^[7]

ガス状の一酸化二硫黄は可視スペクトルの光を吸収しません。

S ₂ Oのマイクロ波スペクトルの回転パラメータは、A = 41915.44 MHz、B = 5059.07 MHz、C = 4507.19 MHzです。^[8] さらに、マイクロ波スペクトルによると、S−S−O角は117.88°で、S−S結合長は188.4 pm、S−O結合長は146.5 pmです。^[9] 327.8 nmの励起状態では、中心角は109°に狭まります。^[6]

S−S伸縮運動の調和振動数は415.2cm ⁻¹である。^[7]

合成

歴史的

一酸化二硫黄は、1933年にピーター・W・シェンクによって硫黄蒸気と二酸化硫黄のグロー放電によって発見されました^[10]。彼は、このガスが清浄なガラス内では1桁の水銀圧で何時間も生存できるが、30 mmHg（4 kPa）付近で分解することを発見しました。シェンクは化学式をSOとし、一酸化硫黄と名付けました。1956年にDJ・メスキとRJ・マイヤーズは化学式をS ₂ Oとしました^[11]。

準備

硫黄を酸化銅(II)で酸化する：^[12]^[13]

3 S ₈ + 12 CuO → 12 CuS + 4 S ₂ O + 4 SO ₂

比較的純粋な発生剤としては、塩化チオニルと硫化銀(I)の反応が挙げられる: ^[14]

SOCl ₂ + Ag ₂ S → 2 AgCl + S ₂ O

また、5,6-ジ-tert-ブチル-2,3,7-トリチアビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン2-エンド-7-エンド-ジオキシドは加熱により分解し、S2Oを放出する_。 [ ^15]

トリフェニルホスフィンスルフィドはスルフィニルトシルイミドと反応してS ₂ Oとトシルトリフェニルホスフィニルアミドを生成する。 ^[16]

TsNSO + SPPh ₃ → TsNPPh ₃ + _S2O

発生

火山活動

イオの火山は大量のSを排出する
₂Oは、100バールの高温のS2とSO2ガスが火山から噴出するときに1％から6％の間で形成されることが_あります_。イオのペレは固体の_S2Oに囲まれていると考えられています。[ ^17]

地球の大気

一酸化二硫黄は不安定すぎて標準状態では生存できないが^[10]、一時的な発生源としては硫黄蒸気の不完全燃焼^[18]やグロー放電中の二酸化硫黄の熱分解^[19]などがある。

リガンドとして

二酸化硫黄は遷移金属に結合した配位子として存在し、典型的にはハプト数2である。 ^[20]例としては、OsCl(NO)(PPh ₃ ) ₂ (S ₂ O) ; ^[21][Ir(PPh ₂ ) ₂ (S ₂ O)] ⁺ ; MeCpMn(CO ₂ )(S ₂ O)などがある。^{[20]これらの錯体は}遷移金属二酸化硫黄錯体と密接に関連している。

反応

室温で分解すると、多硫黄酸化物の形成を経てSO2_を^{形成する。 [19]}

2 S ₂ O → "S ₃ " + SO ₂

S
₂Oはジアゾアルカンと反応してジチイラン1-オキシドを形成する。^[22]

さらに読む

生物学的発生の可能性: Iverson, WP (1967 年 5 月 26 日). 「二酸化硫黄: Desulfurovibrio による生成」. Science . 156 (3778): 1112–1114. Bibcode :1967Sci...156.1112I. doi :10.1126/science.156.3778.1112. PMID 6024190. S2CID 3058359. 2017 年 9 月 26 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
環状二酸化硫黄: Lo, Wen-Jui; Wu, Yu-Jong; Lee , Yuan-Pern (2003 年 9 月)。「固体 Ar 中の環状 S 2 O の紫外線吸収スペクトル」。The Journal _ofPhysical Chemistry A。107 (36): 6944–6947。Bibcode :2003JPCA..107.6944L。doi :10.1021/jp034563j。
_{S 2} Oの発見:シェンク、ピーター W. (1933 年 3 月 18 日)。「Über das Schwefelmonoxyd」[一酸化硫黄について]。Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (ドイツ語)。211 (1-2): 150-160。土井：10.1002/zaac.19332110117。

参考文献

^ abc 「一酸化二硫黄」. NIST。 2008年。
^ Hapke, B.; Graham, F. (1989年5月). 「二酸化硫黄、多酸化硫黄、および照射硫黄の凝縮相のスペクトル特性」Icarus . 79 (1): 47. Bibcode :1989Icar...79...47H. doi :10.1016/0019-1035(89)90107-3.
^ Clouthier, Dennis J.; Rutherford, Michael L. (1988) [1988年5月13日]、「S ₂ Oの超音速ジェット分光法」、化学物理学、127 (1–3)、アムステルダム：北ホランド：190、Bibcode：1988CP....127..189C、doi：10.1016/0301-0104(88)87117-9
^ Han Huixian; Suo Bingbing; Jiang Zhenyi; Wang Yubin; Wen Zhenyi (2008) [2008 年 1 月 7 日]。「S _{2 O}の低電子状態のポテンシャルエネルギー曲線」。The Journal of Chemical Physics。128 ( 18)。アメリカ物理学会。図 2。Bibcode : 2008JChPh.128r4312H。doi : 10.1063/1.2917236。PMID 18532817。
^ ナヴィゼット、イザベル;コミハ、ナジア。リンゲリ、ロベルト。シャンボー、ジルベルト。ロスムス、パベル（2010年11月）。「低エネルギーでの S ₂ Oの形成について: 非経験的研究」。化学物理学の手紙。500 (4 ～ 6): 207 ～ 210。ビブコード:2010CPL...500..207N。土井：10.1016/j.cplett.2010.10.012。
^ ab Hallin, KE. J.; Merer, AJ; Milton, DJ (1977年11月). 「一酸化二硫黄(S ₂ O)の3400Å系のバンドの回転分析」. Canadian Journal of Physics . 55 (21): 1858–1867. Bibcode :1977CaJPh..55.1858H. doi :10.1139/p77-226.
^ ab Zhang, Qingguo; Dupré, Patrick; Grzybowski, Bartosz; Vaccaro, Patrick H. (1995). 「ジェット冷却S ₂ Oのレーザー誘起蛍光研究：軸スイッチングと前解離効果」. The Journal of Chemical Physics . 103 (1): 67. Bibcode :1995JChPh.103...67Z. doi :10.1063/1.469623.
^ Cook, Robert L; Winnewisser, Gisbert; Lindsey, DC (1973年5月). 「一酸化二硫黄の遠心歪み定数」. Journal of Molecular Spectroscopy . 46 (2): 276–284. Bibcode :1973JMoSp..46..276C. doi :10.1016/0022-2852(73)90042-8.
^ Meschi, DJ; Myers, RJ (1959). 「一酸化二硫黄のマイクロ波スペクトル、構造、および双極子モーメント」。Journal of Molecular Spectroscopy . 3 (1–6): 405–416. Bibcode :1959JMoSp...3..405M. doi :10.1016/0022-2852(59)90036-0.
^ ab Steudel, R. (2003). 「硫黄に富む酸化物 S _n O および S _n O ₂」 Steudel, R. (編).元素硫黄および硫黄に富む化合物 IIベルリン/ハイデルベルク: Springer. ISBN 9783540449515。
^ メッシ、デイビッド・J.; マイヤーズ、ローリー・J. (1956 年 7 月 30 日)。「二酸化硫黄。I. シェンクの「一酸化硫黄」の主成分としての同定「アメリカ化学会誌. 78 (24): 6220. doi :10.1021/ja01605a002.
^ Satyanarayana, SR ; Vasudeva Murthy, AR (1964). 「元素硫黄による酸化銅の還元によって得られる一酸化二硫黄溶液との反応」(PDF)。Proceedings of the Indian Academy of Sciences、セクション A。59 ( 4 ): 263–267。doi :10.1007/BF03046440。S2CID 91428580。2014-10-17にオリジナル ( PDF)からアーカイブ。2013-11-08に取得。
^ Dodson, RM; Srinivasan, V.; Sharma, KS; Sauers, Richard F. (1972 年 7 月). 「二酸化硫黄。ジエンとの反応」。The Journal of Organic Chemistry . 37 (15): 2367–2372. doi :10.1021/jo00980a001. ISSN 0022-3263.
^ シェンク、PW; Steudel、R. (1964)。「純粋な一酸化二硫黄の調製」。英語版のAngewandte Chemie国際版。3 (1): 61.土井:10.1002/anie.196400611。ISSN 1521-3773。
^ Nakayama, J.; Aoki, S.; Takayama, J.; Sakamoto, A.; Sugihara, Y.; Ishii, A. (2004 年 7 月 28 日). 「可逆的な一酸化二硫黄 (S ₂ O) 形成逆ディールス・アルダー反応。S 2 O からトリチオオゾン (S 3 ) および二酸化硫黄 (SO 2 ) への不均化および_S2 O_とS ₃の反応性」_。アメリカ_化学会誌。126 (29): 9085–9093。doi :10.1021/ja047729i。PMID 15264842。
^ Almasi, Lucreţia (1971)。「硫黄とリンの結合」。Senning, Alexander (編)。有機および無機化学における硫黄。第 1 巻。ニューヨーク: Marcel Dekker。p. 83。ISBN 0-8247-1615-9LCCN 70-154612 。
^ Zolotov, Mikhail Yu.; Fegley, Bruce (1998年3月9日). 「イオにおける二酸化硫黄(S2O)の火山起源」(PDF) . Icarus . 133 (2): 293. Bibcode :1998Icar..133..293Z. doi :10.1006/icar.1998.5930. 2017年10月10日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2010年10月2日閲覧。
^ Khan, Ashikur R. (1999年8月). 天然ガス再燃焼による二酸化硫黄から三酸化硫黄への均一変換の実験的研究 (論文). オハイオ大学. p. 8.その他の硫黄酸化物には、一酸化硫黄、SO、その二量体、(SO)がある。
_ず、および一酸化二硫黄、S
₂これらは、通常の意味での燃焼生成物として現れるには不安定または反応性が非常に高いが、適切な状況下では中間体として発生することが知られている。
^ ab Cotton and Wilkinson (1966).上級無機化学：総合論文集. p. 540.
^ ab Urove, Greg A.; Welker, Mark E. (1988年4月). 「安定な一酸化二硫黄前駆体の合成と遷移金属錯体による一酸化二硫黄の捕捉」.有機金属. 7 (4): 1013–1014. doi :10.1021/om00094a037. ISSN 0276-7333.
^ Pandey, Krishna K. (2009-09-17). 「チオニトロシル (NS)、チアゼート (NSO−)、ジスルフィドチオニトレート (S3N−)、一酸化硫黄 (SO)、および一酸化二硫黄 (S2O) リガンドの配位化学」 Lippard, Stephen J. (編)。Progress in Inorganic Chemistry . Vol. 80. John Wiley & Sons. p. 492. ISBN 978-0-470-16698-7。
^ 石井明; 河合孝; 手倉健; 押田秀; 中山淳 (2001 年 5 月 18 日)。「二酸化硫黄相当物の生成とジアゾアルカンとの反応によるジチイラン 1-オキシドの生成のための簡便法」。Angewandte Chemie International Edition。40 ( 10): 1924–1926。doi :10.1002/1521-3773(20010518)40:10<1924::AID-ANIE1924>3.0.CO;2- F。PMID 11385674。

[nist-1] 「一酸化二硫黄」. NIST。 2008年。

[2] Hapke, B.; Graham, F. (1989年5月). 「二酸化硫黄、多酸化硫黄、および照射硫黄の凝縮相のスペクトル特性」Icarus . 79 (1): 47. Bibcode :1989Icar...79...47H. doi :10.1016/0019-1035(89)90107-3.

[3] Clouthier, Dennis J.; Rutherford, Michael L. (1988) [1988年5月13日]、「S ₂ Oの超音速ジェット分光法」、化学物理学、127 (1–3)、アムステルダム：北ホランド：190、Bibcode：1988CP....127..189C、doi：10.1016/0301-0104(88)87117-9

[4] Han Huixian; Suo Bingbing; Jiang Zhenyi; Wang Yubin; Wen Zhenyi (2008) [2008 年 1 月 7 日]。「S _{2 O}の低電子状態のポテンシャルエネルギー曲線」。The Journal of Chemical Physics。128 ( 18)。アメリカ物理学会。図 2。Bibcode : 2008JChPh.128r4312H。doi : 10.1063/1.2917236。PMID 18532817。

[Nav10-5] ナヴィゼット、イザベル;コミハ、ナジア。リンゲリ、ロベルト。シャンボー、ジルベルト。ロスムス、パベル（2010年11月）。「低エネルギーでの S ₂ Oの形成について: 非経験的研究」。化学物理学の手紙。500 (4 ～ 6): 207 ～ 210。ビブコード:2010CPL...500..207N。土井：10.1016/j.cplett.2010.10.012。

[Hall77-6] Hallin, KE. J.; Merer, AJ; Milton, DJ (1977年11月). 「一酸化二硫黄(S ₂ O)の3400Å系のバンドの回転分析」. Canadian Journal of Physics . 55 (21): 1858–1867. Bibcode :1977CaJPh..55.1858H. doi :10.1139/p77-226.

[Zhang95-7] Zhang, Qingguo; Dupré, Patrick; Grzybowski, Bartosz; Vaccaro, Patrick H. (1995). 「ジェット冷却S ₂ Oのレーザー誘起蛍光研究：軸スイッチングと前解離効果」. The Journal of Chemical Physics . 103 (1): 67. Bibcode :1995JChPh.103...67Z. doi :10.1063/1.469623.

[8] Cook, Robert L; Winnewisser, Gisbert; Lindsey, DC (1973年5月). 「一酸化二硫黄の遠心歪み定数」. Journal of Molecular Spectroscopy . 46 (2): 276–284. Bibcode :1973JMoSp..46..276C. doi :10.1016/0022-2852(73)90042-8.

[9] Meschi, DJ; Myers, RJ (1959). 「一酸化二硫黄のマイクロ波スペクトル、構造、および双極子モーメント」。Journal of Molecular Spectroscopy . 3 (1–6): 405–416. Bibcode :1959JMoSp...3..405M. doi :10.1016/0022-2852(59)90036-0.

[Steudel-10] Steudel, R. (2003). 「硫黄に富む酸化物 S _n O および S _n O ₂」 Steudel, R. (編).元素硫黄および硫黄に富む化合物 IIベルリン/ハイデルベルク: Springer. ISBN 9783540449515。

[11] メッシ、デイビッド・J.; マイヤーズ、ローリー・J. (1956 年 7 月 30 日)。「二酸化硫黄。I. シェンクの「一酸化硫黄」の主成分としての同定「アメリカ化学会誌. 78 (24): 6220. doi :10.1021/ja01605a002.

[Satyanarayana64-12] ^ Satyanarayana, SR ; Vasudeva Murthy, AR (1964). 「元素硫黄による酸化銅の還元によって得られる一酸化二硫黄溶液との反応」(PDF)。Proceedings of the Indian Academy of Sciences、セクション A。59 ( 4 ): 263–267。doi :10.1007/BF03046440。S2CID 91428580。2014-10-17にオリジナル ( PDF)からアーカイブ。2013-11-08に取得。

[13] Dodson, RM; Srinivasan, V.; Sharma, KS; Sauers, Richard F. (1972 年 7 月). 「二酸化硫黄。ジエンとの反応」。The Journal of Organic Chemistry . 37 (15): 2367–2372. doi :10.1021/jo00980a001. ISSN 0022-3263.

[14] シェンク、PW; Steudel、R. (1964)。「純粋な一酸化二硫黄の調製」。英語版のAngewandte Chemie国際版。3 (1): 61.土井:10.1002/anie.196400611。ISSN 1521-3773。

[15] Nakayama, J.; Aoki, S.; Takayama, J.; Sakamoto, A.; Sugihara, Y.; Ishii, A. (2004 年 7 月 28 日). 「可逆的な一酸化二硫黄 (S ₂ O) 形成逆ディールス・アルダー反応。S 2 O からトリチオオゾン (S 3 ) および二酸化硫黄 (SO 2 ) への不均化および_S2 O_とS ₃の反応性」_。アメリカ_化学会誌。126 (29): 9085–9093。doi :10.1021/ja047729i。PMID 15264842。

[16] Almasi, Lucreţia (1971)。「硫黄とリンの結合」。Senning, Alexander (編)。有機および無機化学における硫黄。第 1 巻。ニューヨーク: Marcel Dekker。p. 83。ISBN 0-8247-1615-9LCCN 70-154612 。

[17] Zolotov, Mikhail Yu.; Fegley, Bruce (1998年3月9日). 「イオにおける二酸化硫黄(S2O)の火山起源」(PDF) . Icarus . 133 (2): 293. Bibcode :1998Icar..133..293Z. doi :10.1006/icar.1998.5930. 2017年10月10日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2010年10月2日閲覧。

[18] Khan, Ashikur R. (1999年8月). 天然ガス再燃焼による二酸化硫黄から三酸化硫黄への均一変換の実験的研究 (論文). オハイオ大学. p. 8.その他の硫黄酸化物には、一酸化硫黄、SO、その二量体、(SO)がある。
_ず、および一酸化二硫黄、S
₂これらは、通常の意味での燃焼生成物として現れるには不安定または反応性が非常に高いが、適切な状況下では中間体として発生することが知られている。

[candw-19] Cotton and Wilkinson (1966).上級無機化学：総合論文集. p. 540.

[:0-20] Urove, Greg A.; Welker, Mark E. (1988年4月). 「安定な一酸化二硫黄前駆体の合成と遷移金属錯体による一酸化二硫黄の捕捉」.有機金属. 7 (4): 1013–1014. doi :10.1021/om00094a037. ISSN 0276-7333.

[21] Pandey, Krishna K. (2009-09-17). 「チオニトロシル (NS)、チアゼート (NSO−)、ジスルフィドチオニトレート (S3N−)、一酸化硫黄 (SO)、および一酸化二硫黄 (S2O) リガンドの配位化学」 Lippard, Stephen J. (編)。Progress in Inorganic Chemistry . Vol. 80. John Wiley & Sons. p. 492. ISBN 978-0-470-16698-7。

[22] 石井明; 河合孝; 手倉健; 押田秀; 中山淳 (2001 年 5 月 18 日)。「二酸化硫黄相当物の生成とジアゾアルカンとの反応によるジチイラン 1-オキシドの生成のための簡便法」。Angewandte Chemie International Edition。40 ( 10): 1924–1926。doi :10.1002/1521-3773(20010518)40:10<1924::AID-ANIE1924>3.0.CO;2- F。PMID 11385674。