スルファニル

スルファニル

硫黄、S   水素、H
名前
体系的なIUPAC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 λ 1 -スルファン[1]
識別子
CAS番号	13940-21-1 いいえ
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
チェビ	チェビ:29312 はい
ケムスパイダー	4574111 はい
グメリン参照	299
パブケム CID	5460613
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ２０１０２９８４５
InChI InChI=1S/HS/h1H はい キー: PXQLVRUNWNTZOS-​​UHFFFAOYSA-N はい
笑顔 [SH]
プロパティ
化学式	HS •
モル質量	33.073 グラムモル−1
外観	黄色のガス[3]
水への溶解度	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）の材料に関するものです。 いいえ 確認する （何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

スルファニル( HS ^• ) は、メルカプトラジカル、ハイ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。このラジカルは、H ₂ S が解毒される際に生物の代謝に現れます。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トップ 3 の 1 つであり、褐色矮星や低温星で見つかる可能性が非常に高いです。これは、 1939 年に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. ホワイトによって最初に発見されました。 ^{[4]彼らは、 2} Σ ⁺ ← ² Π _iで指定されるシステムに属する 325 nm 付近の分子吸収帯を観察しました。彼らは、硫化水素の無線周波数放電によってラジカルを発生させました。^[5] HS ^{• は}、地球の大気中で硫化水素が分解されるときに生成されます。これは、悪臭を消すための意図的な行為か、自然現象である可能性があります。^[6]

スルファニルの有機類似体は化学式RS ^•のチイルラジカルであり、Rは何らかの有機基（例えば、アルキルまたはアリール）である。

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の星で検出された。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。^[7]

スルファニルは星間ガス中に検出されており^[8]、彗星中にも存在する可能性がある。^[9]

^{HS • は}大気中では様々な理論的研究で調べられている。地球の大気中では、HS ^•は NO _{2と反応して HSNO 2}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}O ₂や N ₂ Oとも反応する。 ^[10] HS ^•は Cl ₂とも反応してHSCl と Cl ^•原子を生成する。^[11] HS ^{• は}オゾンを破壊して HSO ^•と酸素を生成する。^[12] HS ^•は地球の大気中では、二硫化炭素、オキシ硫化炭素、硫化水素と HO ^• （ヒドロキシルラジカル）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、空気中でラジカルが生成される。^[13]

_{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 ^{•が形成されます。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優勢な大気の場合：H ₂ SはHSと同じレベルにあります ^。

${\displaystyle \log P_{T}=6.82-17570/T}$。

高温ではHSは^{硫黄蒸気とH} ₂に分解します。SとHSの濃度が等しい線は、次の線に従います。

${\displaystyle \log P_{T}=4.80-14522/T}$。

等濃度線は1509 Kと1.51 Paで交差し、HSは^低温と低圧では混合から除外されます。SH^は巨大ガス惑星や褐色矮星で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。^[14]

エチルメルカプタンなどのメルカプタンの熱分解によりHS^・[15]が生成される。

ラジカルは紫外線が硫化水素に作用して水素原子を分離することで形成される。190nmの波長で吸収が最大となる。^[16]

ヒトではスーパーオキシドディスムターゼ[Cu-Zn]が硫化水素イオン（HS ^{− ）を}HS ^•に変換する。これは酵素中のCu ^{2+イオンがCu +}に変換されるときに起こる。^[17]

硫黄細菌に見られる硫化物脱水素酵素は^{、電子を1つ除去することでHS−から}HS^・への酸化を触媒する。^[18]

硫黄鉱物が鉄イオンで浸出されると、HS ^•が次のように生成されます。

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。^{[19]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HS ^•に酸化される。^[20]

^{HS •}はラジカルなので、非常に反応性が高い。水中では HS は O ₂と反応してSO ₂ ⁻と H ^{+ を}生成する。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。水中では 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 ^•と水を生成する。^[21] Tiee (1981) が調査した他の反応は、HS ^• + エチレン、HS ^• + O ₂ → HO ^• + SO、およびそれ自体との反応 HS ^• + HS ^• → H ₂ S ₂または H ₂および S である。 ^[22] ジスルフィドはさらに HS ^•と反応してジスルフィドラジカル HS–S ^•および H ₂ Sを生成する。 ^[19]

HSのイオン化エネルギーは10.4219 eVです。^{[23] HS−}への還元電位は0.92 eVです。^[24]水中のHS ^{•はS •−}とH ⁺にイオン化できます。S ^•−は脂質中のシス-トランス変換を触媒できます。^[25]

ラジカル中の硫黄と水素の原子間距離は0.134nmである。^[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、地球の大気中のこの物質の主な発生源であると考えられます。^[20]

HS—S ^•はジスルファニルと呼ばれ、鎖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して知られ、一般的な水硫化物イオンHS ⁻は配位子の場合はスルファニド、陰イオンの場合はスルファニドとしても知られています。周期表のさらに下のほうでは、HSe ^•はセラニルとして知られ、HTe ^•はテラニルと呼ばれます。

• NIST のメルカプトラジカル
• Milan, JB; WJ Buma; CA de Lange (1996 年 10 月 22 日)。「最低イオン化閾値下および上における SH (SD) ラジカルの 2 光子共鳴増強多光子イオン化光電子分光法」 ( PDF)。Journal of Chemical Physics。105 ( 16): 6688–6712。Bibcode :1996JChPh.105.6688M。doi :10.1063/1.471850。S2CID 52094387。2011年10月11日閲覧。
• Burma, WJ; JB Milan; CA de Lange; CM Western.; NMR Ashfold (1995). 「最低イオン化閾値を超える 2 光子共鳴増強 MPI-PES: SH (SD) ラジカルの [a E1delta]5p pi E2phi 状態の観測」(PDF) . Chemical Physics Letters . 239 (4–6): 326–331. Bibcode :1995CPL...239..326M. doi :10.1016/0009-2614(95)00488-P.
• Nourbakhsh, Omid (2015 年 8 月)。AC および DC スターク減速による多原子分子の運動の操作 (論文)。バンクーバー: ブリティッシュ コロンビア大学。硫黄重水素ラジカル SD• マイクロ波スペクトル