二氧化二硫

二氧化二硫，又称一氧化硫二聚体，是一种硫氧化物，化学式 S₂O₂。^[2]这个固体不稳定，在室温下只能存在几秒钟。^[3]

二氧化二硫
英文名	Disulfur dioxide
别名	一氧化硫二聚体
识别
CAS号	126885-21-0（[1]）
PubChem	145835224
SMILES	O=[S][S]=O
InChI	1/O2S2/c1-3-4-2
InChIKey	AXYLJRYHRATPSG-UHFFFAOYNA-N
性质
化学式	S2O2
摩尔质量	96.1299 g·mol⁻¹
外观	气体
结构
配位几何	角形
危险性
主要危害	有毒
相关物质
相关化学品	四硫 SO S3O S2O
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

结构

二氧化二硫是顺式平面型结构，分子对称性为 C_2v。它的S−O键长为145.8 pm，比一氧化硫短。它的S−S键长为202.45 pm，O−S−S键角为112.7°。S₂O₂的偶极矩为3.17 D。^[4]

形成

一氧化硫会自发可逆地二聚成二氧化二硫。^[4]因此，制备一氧化硫的方法都可以制备二氧化二硫。二氧化二硫也由二氧化硫放电而成。^[5]另一种实验室的制备方法是使氧原子与羰基硫或二硫化碳蒸气反应。^[6]

尽管硫单质的大部分形式（S₈、其它硫环和硫链）都不会和SO₂反应，原子硫会与其反应，形成一氧化硫和二聚体二氧化二硫：^[7]

S + SO₂ → S₂O₂ ⇌ 2 SO

在氦稀释的二氧化硫中，通过微波放电也会产生二氧化二硫。^[8]在0.1 mmHg（13 Pa）的压力下，S₂O₂的产率为5%。^[9]

当硫化氢和氧气发生闪光光解（英语：Flash photolysis）时，会瞬时形成二氧化二硫。^[10]

性质

二氧化二硫的电离能是6982159096125159100♠9.93±0.02 eV。^[6]

如在金星大气层中观察到的，二氧化二硫会吸收320–400 nm处的光，^[11]并且据信促成了金星的温室效应。^[12]

反应

尽管二氧化二硫和一氧化硫存在平衡，它会和一氧化硫反应，形成二氧化硫和一氧化二硫。^[8][13]

配合物

S₂O₂可作为过渡金属的配体。它的配位方式为η²-S–S，两个硫原子都和金属原子键合。^[14]这是在2003年发现的。铂的双(三甲基膦)氧化环硫乙烷（英语：thiirane S-oxide）配合物在110 °C的甲苯中加热时，会放出乙烯，形成有S₂O₂配体的(Ph₃P)₂Pt(S₂O₂)。^[15]铱也可以形成二氧化二硫配合物，它的制备方法是用高碘酸钠氧化cis-[(dppe)₂IrS₂]Cl成[(dppe)₂IrS₂O]，然后再氧化成二氧化二硫配合物[(dppe)₂IrS₂O₂]，其中dppe是1,2-双(二苯基膦)乙烷。^[16][17]这种物质的S₂O₂是顺式结构的。同样条件下也可以写成反式配合物，不过这个配合物含有两个分开的SO自由基。这个铱配合物会和三苯基膦反应，形成三苯基氧化膦和三苯基硫化膦。^[16]

相关阴离子

S
2O−
2 阴离子已在气相中被观察到。它的结构应该是和SO₃类似的平面三角形分子构型。^[18]

太阳系中的二氧化二硫

有一些证据表明，二氧化二硫可能少量存在于金星大气层中，并且它可能对其严重的温室效应产生重大影响。^[11]在地球大气层中没有发现任何实质性数量的二氧化二硫。