Sav-bázis reakciókSzerkesztés
A biszulfit oldatait általában kén-dioxid vizes bázissal való kezelésével állítják elő:
SO2 + OH- → HSO3-
AHSO3- a kénsav (H2SO3) konjugált bázisa, amely a vizes fázisban nem létezik. A spektroszkópiai bizonyítékokkal sokkal inkább összhangban lévő egyensúly a következő:
SO2 + H2O ⇌ HSO3- + H+
HSO3- egy gyenge savas faj, amelynek pKa értéke 6,97. Konjugált bázisa a szulfition, SO32-:
HSO3- ⇌ SO32- + H+
Dehidrációs/hidratációs egyensúlyokSzerkesztés
A biszulfit közönséges sóinak izolálására tett kísérlet az anion dehidrációját eredményezi metabiszulfit (S
2O2-
5), más néven diszulfit képződésével:
2 HSO3- ⇌ S2O52- + H2O
Az egyensúly miatt a biszulfit vízmentes nátrium- és káliumsói nem nyerhetők. Vannak azonban beszámolók nagy ellenionokkal rendelkező vízmentes biszulfitokról.
RedoxreakciókSzerkesztés
A biszulfit jó redukálószer, különösen oxigénmosásra:
2 HSO3- + O2 → 2 SO42- + 2 H+
Redukáló tulajdonságait kihasználják az arany kicsapására az aurasavból (királyi vízben oldott arany) és a hat vegyértékű króm három vegyértékű krómmá történő redukciójára. A víz klórozásánál a nátrium-biszulfitot használják a maradék “klór” csökkentésére, amely negatív hatással lehet a vízi élővilágra.
Szerves szintézisSzerkesztés
A szerves kémiában a “nátrium-biszulfit” rutinreagens, de összetétele nem pontosan ismert. A nátrium-biszulfitot felcserélhetően használják a nátrium-metabiszulfit-tal, amely szilárd anyagként Na2S2O5, de oldódva Na+HSO3- oldatot ad.
A bizulfit aldehiddel és bizonyos ciklikus ketonokkal α-hidroxiszulfonsavakat képez. Ez a reakció hasznos az aldehidek tisztítására. A biszulfit-adduktok szilárd anyagként csapódnak ki az oldatból. A reakció bázisban megfordítható. Példák ilyen eljárásokra a benzaldehid, a 2-tetralon, a citral, a piruvinsav etil-észtere és a glikoxal esetében vannak leírva. A ciklohexanon diazalddal történő gyűrűs expanziós reakciójában a beszámolók szerint a biszulfit reakció lehetővé teszi az elsődleges reakciótermék cikloheptanon és a fő szennyező ciklooktanon megkülönböztetését.
A biszulfit másik alkalmazása a szerves kémiában enyhe redukálószerként, pl. klór, bróm, jód, hipoklorit sók, ozmátészterek, króm-trioxid és kálium-permanganát nyomainak vagy felesleges mennyiségének eltávolítására. A nátrium-biszulfit színtelenítő szer a tisztítási eljárásokban, mert redukálja az erősen színezett oxidálószereket, a konjugált alkéneket és a karbonilvegyületeket.
A biszulfit a Bucherer-reakció kulcsfontosságú összetevője is. Ebben a reakcióban egy aromás hidroxilcsoportot a megfelelő amincsoporttá alakítanak át. Ez egy reverzibilis reakció. A reakció első lépése a nátrium-biszulfit addíciós reakciója egy aromás kettős kötéshez. A Bucherer-féle karbazolszintézis egy rokon szerves reakció, amely nátrium-biszulfitot használ reagensként.
Biszulfit DNS-szekvenálásSzerkesztés
A nátrium-biszulfitot a DNS-ben lévő citozinok metilációs állapotának elemzésére használják.
Ez a technika során a nátrium-biszulfit a citozint uracillá deaminálja, de nem érinti az 5-metilcitozint, a citozin metilált formáját, amelynek 5-ös szénatomjához metilcsoport kapcsolódik.
Azzal, hogy a biszulfitkezelt DNS-t polimeráz láncreakcióval amplifikálják, az uracilt timinként, a metilált citozinokat pedig citozinként amplifikálják. Ezután DNS-szekvenálási technikákat alkalmaznak a biszulfittal kezelt DNS szekvenciájának leolvasására. Azok a citozinok, amelyeket a szekvenálás után citozinként olvasnak le, metilált citozinokat képviselnek, míg azok, amelyeket timinként olvasnak le, metilálatlan citozinokat képviselnek a genomiális DNS-ben.