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Tioperóxido de hidrógeno

El tioperóxido de hidrógeno , también llamado oxadisulfano o sulfanol , es una sustancia química con la estructura H–S–O–H. Puede considerarse como el análogo simple sustituido con azufre de la sustancia química común peróxido de hidrógeno (H–O–O–H), y como el calcogenuro de hidrógeno más simple que contiene más de un tipo de calcógeno. La sustancia química ha sido descrita como el "eslabón perdido" entre el peróxido de hidrógeno y el disulfuro de hidrógeno (H–S–S–H), [2] aunque es sustancialmente menos estable que cualquiera de los otros dos. Es la estructura parental inorgánica de la clase de compuestos orgánicos del ácido sulfénico (R–S–O–H) y también del enlace disulfuro oxa (R 1 –S–O–R 2 ), donde "R" es cualquier estructura orgánica. El azufre está presente en el estado de oxidación 0.

Formación

El tioperóxido de hidrógeno se ha sintetizado en laboratorios mediante fotólisis de una mezcla de ozono y sulfuro de hidrógeno congelado en argón a 8  K [3] y mediante pirólisis de sulfóxido de di-terc-butilo. [2] [4] Otra síntesis es mediante una descarga eléctrica a través de agua y azufre. [5]

En el medio interestelar existe la hipótesis de que el tioperóxido de hidrógeno se forma en una reacción del monóxido de azufre con el catión trihidrógeno , el dihidrógeno y un electrón. Otra vía posible es que el monóxido de azufre reaccione con el hidrógeno atómico para formar HOS y HSO que a su vez pueden añadir otro átomo de hidrógeno. Sin embargo, este mecanismo probablemente necesita un grano de polvo para llevarse el exceso de energía. [6]

Propiedades

Las moléculas de tioperóxido de hidrógeno tienen una conformación irregular . [7] Son asimétricas, pero tienen una barrera baja para convertirse de formas levógiras a diestras, de modo que la molécula puede hacer un túnel entre las formas. [5]

Las longitudes de enlace del tioperóxido de hidrógeno son: H–S 1,3420 Å, S–O 1,6616 Å, O–H 0,9606 Å. Los ángulos de enlace son: H–S–O 98,57°, S–O–H 107,19°. Los enlaces H–S y O–H están torcidos a 90,41°. [8]

La vida media del tioperóxido de hidrógeno en agua es de 40 minutos, mucho más larga que la vida media esperada de menos de segundos para un ácido sulfénico . [9]

Reacciones

Dos moléculas de tioperóxido de hidrógeno pueden sufrir ciclocondensación para formar ácido sulfinotioico HS(=O)SH y agua. [10]

El hidrosulfuro HS − puede reaccionar con HSOH para producir disulfano HSSH. [11]

Referencias

  1. ^ Iraqi, Muhammad; Schwarz, Helmut (abril de 1994). "Evidencia experimental de la existencia en fase gaseosa de HSOH (tioperóxido de hidrógeno) y SOH2 (iluro de tiooxonio)". Chemical Physics Letters . 221 (5–6): 359–362. Bibcode :1994CPL...221..359I. doi :10.1016/0009-2614(94)00293-2.
  2. ^ ab Winnewisser, G.; Lewen, F.; Thorwirth, S.; Behnke, M.; Hahn, J.; Gauss, J.; Herbst, E. (2003). "Detección en fase gaseosa de HSOH: síntesis por pirólisis instantánea al vacío de sulfóxido de di- terc -butilo y espectro rotacional-torsional". Química. Eur. J. 9 ( 22): 5501–5510. Bibcode :2003CEJ.....9.5501W. doi :10.1002/chem.200305192. PMID  14639633.
  3. ^ Smardzewski1, RR; Lin, MC (1977). "Reacciones matriciales de átomos de oxígeno con moléculas de H2S ". J. Chem. Phys . 66 (7): 3197–3204. Código Bibliográfico :1977JChPh..66.3197S. doi :10.1063/1.434294.{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  4. ^ Beckers, H.; Esser, S.; Metzroth, T.; Behnke, M.; Willner, H.; Gauss, J.; Hahn, J. (2006). "Pirólisis a baja presión de t Bu 2 SO: síntesis y detección espectroscópica IR de HSOH". Química. Eur. J . 12 (3): 832–844. doi :10.1002/chem.200500104. PMID  16240313.
  5. ^ ab Baum, Oliver (2008). HSOH: una especie esquiva con muchos rasgos diferentes (PDF) . Cuvillier Verlag. pp. 1–2. ISBN 9783867277907Archivado desde el original (PDF) el 12 de marzo de 2017. Consultado el 11 de marzo de 2017 .
  6. ^ Bau 70-73
  7. ^ Cárdenas-Jirón, GI; Letelier, JR; Toro-Labbé, A. (1998). "La rotación interna del tioperóxido de hidrógeno: energía, potencial químico y perfiles de dureza". J. Phys. Chem. A . 102 (40): 7864–7871. Código Bibliográfico :1998JPCA..102.7864C. doi :10.1021/jp981841j.
  8. ^ Árbol 84
  9. ^ Kumar, Murugaeson R.; Farmer, Patrick J. (2018). "Atrapamiento químico y caracterización de pequeños oxoácidos de azufre (SOS) generados en oxidaciones acuosas de H2S". Redox Biology . 14 : 485–491. doi :10.1016/j.redox.2017.10.012. PMC 5680521 . PMID  29096321. 
  10. ^ Freeman, Fillmore; Bui, An; Dinh, Lauren; Hehre, Warren J. (2 de agosto de 2012). "Mecanismos de ciclocondensación deshidratante del tioperóxido de hidrógeno y de los ácidos alcanosulfénicos". The Journal of Physical Chemistry A . 116 (30): 8031–8039. Bibcode :2012JPCA..116.8031F. doi :10.1021/jp3024827. PMID  22724673.
  11. ^ Kolloru, Gopi K. (25 de febrero de 2015). Sulfuro de hidrógeno en biología redox. Academic Press. pág. 274. ISBN 9780128016237.