硫氧化氢(化学式:H2SO),又称巯氧化氢、氢氧化硫、oxadisulfane或sulfanol,是一种无机化合物。
硫氧化氢的结构与过氧化氢和二硫化氢相似,其中心由硫原子和氧原子构成,外侧则有两个氢原子。其中,OSH 键角约为 98.57 度,而 HOS 键角稍大于 OSH 键角。
结构
硫氧化氢的结构与过氧化氢和二硫化氢相似,其中心由硫原子和氧原子构成,外侧则有两个氢原子,具体来说,是将过氧化氢中的一个氧原子替换为硫。不过,分子的键角存在差异,硫氧化氢具有近乎垂直的键角,且大于二硫化氢。其中,OSH 键角约为 98.57 度,而 HOS 键角稍大于 OSH 键角,正因如此,硫氧化氢属于不对称的分子。硫氧化氢的分子歪斜角为90.71°,略大于H2S2分子的90.6°,小于过氧化氢的115.5°;而硫氧键长为1.66埃,略大于过氧化氢的1.49埃、小于二硫化氢的2.055埃。另外,硫氧化氢同时具有过氧化氢的氢氧键和二硫化氢的硫氢键,但键长皆不相同,该分子的硫氢键长1.342埃,略短于二硫化氢的1.352埃;氢氧键0.96埃,略短于过氧化氢的0.97埃。
历史
在1973就有人推测硫氧化氢的结构,尚未有人合成进行实际的实验,1977年有学者使用硫化氢的结构进行推测。1994年,硫氧化氢首次被合成,并提出实验报告,2003年,有人使用有机合成的方法制备硫氧化氢,并观测其旋转扭频谱,之后亦有研究硫重水的相关实验报告,2006年,已利用红外线光谱确定硫氧化氢的结构与过氧化氢相似。
制备
硫氧化氢可以通过多种方法合成。一种方法是通过二叔丁基亚砜(Di-tert-butylsulfoxide)的裂解反应制备,首先将二叔丁基亚砜加热至500度,使一个叔丁基发生断裂,自由基将亚砜转变成次磺酸,而得到叔丁基次磺酸(tert-Butylsulfenic acid)为制备硫氧化氢的中间产物,然后再加热至1200度,使叔丁基发生断裂,并且被氢取代而得到硫氧化氢。另一种方法是利用对重水与硫化氘放电使其发生反应,但是制成的硫氧化氢是同位素的硫氧化氘:D2O + D2S → D2SO + D2。若使用一般的水(H2O)的话反应无法进行,平衡会向左移动。此外,也可以使用半重水与硫反应制备:8 HDO + S8 → 8 HDSO。
性质
硫氧化氢,又称巯氧化氢(英语:hydrogenthioperoxide),是一种无机化合物,其化学式为H2SO,亦可计为H2OS、SOH2或HOSH,其结构类似于过氧化氢与二硫化氢。硫氧化氢具有类似硫化氢的难闻气味,常温下易分解。氢键供体数量为1,氢键受体数量也为1。硫氧化氢的半衰期在水中为40分钟,远长于预期的硫烯酸类化合物的半衰期。
参考资料
The Internal Rotation of Hydrogen Thioperoxide: Energy, Chemical Potential, and Hardness Profiles.acs publications.2024-08-18
802 H2OS Hydrogen thioperoxide.Springer Materials.2024-08-18
H2OS Hydrogen thioperoxide.H2OS Hydrogen thioperoxide.2024-08-18