硫氧化氫

硫氧化氫
硫氧化氫的球棍模型	硫氧化氫的空間填充模型
	IUPAC名; hydrogen thioperoxide
別名	Sulfanol、Sulfenic acid; 巰氧化氫、次磺酸、硫代過氧化氫
識別
CAS號	62607-44-7 ;
Gmelin	672
PubChem	447587
ChemSpider	394637
SMILES	SO;
InChI	1S/H2OS/c1-2/h1-2H;
InChIKey	RVEZZJVBDQCTEF-UHFFFAOYSA-N
Gmelin	672
ChEBI	37858
RTECS	WP4100000
性質
化學式	H2SO
摩爾質量	50.08 g·mol⁻¹
外觀	淡黃偏青色液體
密度	1.249 g/cm3
危險性
	致死量或濃度：
LD50（中位劑量）	2149 mg/kg （大鼠口服）
相關物質
相關化學品	過氧化氫
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

硫氧化氫，又稱巰氧化氫（英語：hydrogen thioperoxide），是一種無機化合物，其化學式為H₂SO，亦可計為H₂OS、SOH₂或HOSH，其結構類似於過氧化氫與二硫化氫^[3]。硫氧化氫具有類似硫化氫的難聞氣味，常溫下易分解，由於氧的電負度較大，因此較容易分解為水和硫元素。

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硫氧化氫的結構類似於過氧化氫與二硫化氫，中心由硫原子氧原子組成，外面有兩個氫原子，即將過氧化氫其中一個氧原子替換為硫。但是分子的鍵角不同，硫氧化氫有接近垂直的鍵角，大於二硫化氫^[4]。OSH鍵角約為98.57度^[3]^[5]，但HOS鍵角略大於OSH鍵角，因此硫氧化氫是一個不對稱的分子^[6]^[7]。

硫氧化氫的分子歪斜角為90.71°，略大於H₂S₂分子的90.6°，小於H₂O₂的115.5°；而硫氧鍵長為1.66埃，略大於過氧化氫的1.49埃、小於二硫化氫的2.055埃。另外，硫氧化氫同時具有過氧化氫的氫氧鍵和二硫化氫的硫氫鍵，但鍵長皆不相同，該分子的硫氫鍵長1.342埃，略短於二硫化氫的1.352埃；氫氧鍵0.96埃，略短於過氧化氫的0.97埃。

在1973就有人推測硫氧化氫的結構，尚未有人合成進行實際的實驗，1977年有學者使用硫化氫的結構進行推測^[8]。1994年，硫氧化氫首次被合成，並提出實驗報告^[9]，2003年，有人使用有機合成的方法制備硫氧化氫，並觀測其旋轉扭頻譜^[3]，之後亦有研究硫氧化氘的相關實驗報告^[10] ^[11]，2006年，已利用紅外線光譜^[12]確定硫氧化氫的結構與過氧化氫相似。

可利用二叔丁基亞碸（Di-tert-butylsulfoxide）的裂解反應制備，首先將二叔丁基亞碸加熱至500度，使一個叔丁基發生斷裂，自由基將亞碸轉變成次磺酸，而得到叔丁基次磺酸（tert-Butylsulfenic acid）為制備硫氧化氫的中間產物，然後再加熱至1200度，使叔丁基發生斷裂，並且被氫取代而得到硫氧化氫。^[3]^[12]

亦可以利用對重水與硫化氘放電使其發生反應^[10]^[11]，但是製成的硫氧化氫是同位素的硫氧化氘：

D₂O + D₂S → D₂SO + D₂

若使用一般的水（H₂O）的話反應無法進行，平衡會向左移動。

亦可以使用半重水與硫反應制備：^{[來源請求]}

8 HDO + S₈ → 8 HDSO

[1]
sulfanol(CAS No. 12653-83-7;37281-09-7) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） guidechem.com [2013-11-17]
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[3]
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[4]
J. Phys. Chem. A, 1998, 102 (40), pp 7864–7871 (1998-9-12) [2013-11-16] doi:10.1021/jp981841j
[5]
Vogt, J.: 802 H2OS Hydrogen thioperoxide. Hüttner, W. (ed.). SpringerMaterials - The Landolt-Börnstein Database. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. doi:10.1007/978-3-642-14145-4_224
[6]
Vogt, J. Asymmetric Top Molecules. Part 3, Landolt-Börnstein - Group II Molecules and Radicals, Volume 29D3. ISBN 978-3-642-14144-7. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011, p. 409
[7]
H₂OS Hydrogen thioperoxide （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） NASA天體物理數據系統 [2013-11-16]
[8]
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[9]
Experimental evidence for the gas phase existence of HSOH (hydrogen thioperoxide) and SOH2 (thiooxonium ylide) M. Iraqi and H. Schwarz; Chem. Phys. Lett. 221 (1994), 359-362
[10]
Gas-Phase detection of discharge-generated DSOD M. Behnke et al.; J. Mol. Spec. 221(1) (2003), 121-126
[11]
Asymmetric rotor analysis of DSOD spectra up to the rQ3 branch near 653GHz S. Brünken et al.; J. Mol. Struct. 742 (2005), 237-242
[12]
Low-Pressure Pyrolysis of tBu2SO: Synthesis and IR Spectroscopic Detection of HSOH Beckers et al.; Chem. Eur. J. 12 (2006), 832-844

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結構

歷史

制備

參見

參考來源