بيسلفيت

يوجد متصاوغان للبيسلفيت. يتحولان بسهولة إلى بعضهما البعض، ولكن يمكن تمييز كل منهما على حدة باستخدام طرق طيفية مختلفة. وقد تم رصدهما بواسطة مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للأكسجين ^-17 : ^{[ 1 ] [ 2 ]}

HSO ₃ ⁻${\displaystyle {\ce {<=>>}}}$ SO ₂ (OH) ⁻ K = 4.9   

يتم تحضير محاليل البيسلفيت عادةً عن طريق معالجة ثاني أكسيد الكبريت بقاعدة مائية: ^{[ 3 ]}

SO₂ + ^OH⁻ → HSO₃⁻_​^​_​

HSO ⁻ ₃ هو القاعدة المرافقة لحمض الكبريتوز ، (H ₂ SO ₃ ).

HSO ⁻ ₃ هو نوع حمضي ضعيف بقيمة _pKa تساوي 6.97 . قاعدته المرافقة هي الكبريتيت ، SO ²⁻ ₃ :

HSO ⁻ ₃ ⇌ SO ²⁻ ₃ + H ⁺

تؤدي محاولة عزل أملاح البيسلفيت الشائعة إلى تجفيف الأنيون مع تكوين ميتابيسلفيت ( S₂ O ²⁻ ₅ ), والمعروف أيضًا باسم ثنائي الكبريتيت:

2 HSO ⁻ ₃ ⇌ S₂ O ²⁻ ₅ + H₂O

بسبب هذا التوازن، لا يمكن الحصول على أملاح الصوديوم والبوتاسيوم اللامائية للبيسلفيت. ومع ذلك، توجد بعض التقارير عن وجود بيسلفيتات لا مائية ذات أيونات معاكسة كبيرة . ^{[ 4 ]}

يُعد البيسلفيت عامل اختزال جيد ، وخاصة لتنقية الأكسجين:

2 HSO ⁻ ₃ + O ₂ → 2 SO ²⁻ ₄ + 2 H ⁺

تُستغل خصائصه المختزلة لترسيب الذهب من حمض الأوريك (الذهب المذاب في الماء الملكي ) واختزال الكروم سداسي التكافؤ إلى الكروم ثلاثي التكافؤ. وفي عملية كلورة المياه ، يُستخدم بيكبريتيت الصوديوم لتقليل الكلور المتبقي الذي قد يكون له تأثير سلبي على الحياة المائية.

في الكيمياء العضوية ، يُستخدم بيسلفيت الصوديوم لتكوين نواتج إضافة مع الألدهيدات وبعض الكيتونات الحلقية . هذه النواتج هي أحماض ألفا هيدروكسي سلفونيك . ^{[ 6 ]} يُفيد هذا التفاعل في فصل الألدهيدات وتنقيها. ^{[ 7 ]} نواتج إضافة البيسلفيت مشحونة، لذا فهي أكثر قابلية للذوبان في المذيبات القطبية. يمكن عكس التفاعل في قاعدة أو حمض قوي. ^{[ 8 ]} وُصفت أمثلة على هذه الإجراءات للبنزالدهيد ، ^{[ 9 ]} و2-تترالون ، ^{[ 10 ]} والسترال ، ^{[ 11 ]} وإستر الإيثيل لحمض البيروفيك ، ^{[ 12 ]} والجليوكسال . ^{[ 13 ]} في تفاعل توسيع الحلقة للسيكلوهكسانون مع الديازالد ، يُذكر أن تفاعل البيسلفيت يسمح بالتمييز بين ناتج التفاعل الأساسي السيكلوهبتانون والملوث الرئيسي السيكلوأوكتانون. ^{[ 14 ]}

يُستخدم البيسلفيت أيضاً في الكيمياء العضوية كعامل اختزال معتدل ، على سبيل المثال لإزالة آثار أو كميات زائدة من الكلور والبروم واليود وأملاح الهيبوكلوريت وإسترات الأوزمات وثلاثي أكسيد الكروم وبرمنجنات البوتاسيوم . كما يُستخدم بيسلفيت الصوديوم كعامل لإزالة اللون في عمليات التنقية لأنه يُختزل عوامل الأكسدة ذات الألوان القوية والألكينات المترافقة ومركبات الكربونيل.

يُعدّ البيسلفيت المكوّن الرئيسي في تفاعل بوتشيرر ، حيث تُحوّل مجموعة الهيدروكسيل العطرية إلى مجموعة الأمين المقابلة . هذا التفاعل قابل للانعكاس . الخطوة الأولى فيه هي إضافة بيسلفيت الصوديوم إلى رابطة ثنائية عطرية . يُعدّ تخليق الكربازول في تفاعل بوتشيرر تفاعلًا عضويًا مشابهًا يستخدم بيسلفيت الصوديوم ككاشف.

يستخدم بيسلفيت الصوديوم في تحليل حالة مثيلة السيتوزين في الحمض النووي .

في هذه التقنية، يقوم بيسلفيت الصوديوم بإزالة الأمين من السيتوزين وتحويله إلى يوراسيل ، ولكنه لا يؤثر على 5-ميثيل سيتوزين ، وهو شكل مثيل من السيتوزين مع مجموعة ميثيل مرتبطة بالكربون 5.

عند تضخيم الحمض النووي المعالج بالبيسلفيت باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل ، يُضخّم اليوراسيل على هيئة ثايمين، وتُضخّم السيتوزينات الميثيلية على هيئة سيتوزين. ثم تُستخدم تقنيات تسلسل الحمض النووي لقراءة تسلسل الحمض النووي المعالج بالبيسلفيت. تمثل السيتوزينات التي تُقرأ على هيئة سيتوزينات بعد التسلسل السيتوزينات الميثيلية، بينما تمثل تلك التي تُقرأ على هيئة ثايمين السيتوزينات غير الميثيلية في الحمض النووي الجينومي. ^{[ 15 ]}