Quelltext der Seite Sulfate

[[Datei:Sulfate esters.svg|mini|400px|Von Schwefelsäure ('''1''') leiten sich sowohl Monoester ('''2''') als auch Diester ('''3''') ab. Konkrete Beispiele sind das Dimethylsulfat ('''4''') und das Natriumlaurylsulfat ('''5''')]]

'''Sulfate''' sind eine Gruppe [[Chemische Verbindung|chemischer Verbindungen]], die sich von der [[Schwefelsäure]] ableiten. Aufteilen lässt sich die Gruppe in Schwefelsäure-[[Salze]] und Schwefelsäure-[[Ester]]. Die Schwefelsäure besitzt zwei [[Hydroxygruppe|Hydroxy-Gruppen]] (OH-Gruppen), deren Wasserstoff-Atome abgespalten oder getauscht werden können. Durch Abspaltung dieser H-Atome entstehen aus der Schwefelsäure negativ geladene [[Anion]]en: Sulfat [SO<sub>4</sub>]<sup>2−</sup> oder Hydrogensulfat [HSO<sub>4</sub>]<sup>−</sup>. Diese bilden zusammen mit einem positiv geladenen Gegenion (zum Beispiel [[Natrium]]) die Schwefelsäure-Salze, beispielsweise [[Natriumsulfat]] (Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>). Bei den Schwefelsäure-Estern sind stattdessen die H-Atome gegen organische Gruppen ausgetauscht. Bei den Monoestern ist ein H-Atom ausgetauscht, bei den Diestern beide.

Die Schwefelsäure ist eine [[Starke Säuren|starke Säure]], sodass sie in Wasser gelöst überwiegend deprotoniert vorliegt, das heißt als Hydrogensulfat-Ionen. Durch die Abgabe der Wasserstoff-Ionen (H<sup>+</sup>) wird die Lösung sauer. Schwefelsäure und Hydrogensulfat entstehen in der Atmosphäre durch industrielle Abgase und Vulkanausbrüche und bilden sogenannte [[Sulfataerosol|Sulfat-Aerosole]]. Diese sind mitverantwortlich für [[Saurer Regen|sauren Regen]]. Sulfat-Ionen sind in der Umwelt verbreitet, so sind sie nach Chlorid-Ionen die zweithäufigsten Anionen im Meerwasser. Auch in Mineralwasser, in Lebensmitteln und in Salzseen kommen sie vor. Sulfat-Ionen bilden mit Metallen Salze, die zum Teil natürlich als Minerale vorkommen. Das häufigste Salz der Schwefelsäure ist das [[Calciumsulfat]]. Es tritt natürlich in mehreren Formen auf, unter anderem als [[Gips]] CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O mit zwei Molekülen Kristallwasser. Ein weiteres häufig vorkommendes Salz ist das [[Bariumsulfat]], das natürlich als [[Baryt]] (Schwerspat) vorkommt.

Schwefelsäure-Salze, die nicht (oder nicht reichlich) in der Natur vorkommen, werden industriell hergestellt, wobei in den meisten Reaktionen Schwefelsäure verwendet wird. Diese kann direkt mit einem Metall umgesetzt werden, zum Beispiel zur Herstellung von [[Chrom(III)-sulfat|Chromsulfat]] aus [[Chrom]]. Anderseits können durch die Schwefelsäure auch Sulfate aus Salzen mit anderen Anionen hergestellt werden, beispielsweise [[Kupfersulfat]] aus [[Kupfer(II)-oxid|Kupferoxid]]. Sulfat-Salze sind Zwischenprodukte in der chemischen Industrie, aus ihnen werden oft andere Verbindungen hergestellt. Weiterhin werden sie in der Bauindustrie, als Dünger, als [[Gerbstoffe|Gerbstoff]] sowie medizinisch eingesetzt.

Schwefelsäure-Ester kommen als Intermediate im menschlichen und tierischen Metabolismus vor. Verschiedene Giftstoffe wie das [[Phenol]] werden im Körper in Sulfate umgewandelt, bevor sie ausgeschieden werden. Körpereigene Verbindungen wie [[Hormon]]e und das [[Adrenalin]] werden im Körper zeitweise in Form ihrer Sulfate gespeichert. Eine andere biologisch wichtige Gruppe sind [[Polysaccharide|Vielfachzucker]] mit Sulfat-Gruppen, die unter anderem als [[Antikoagulation|Gerinnungshemmer]] im Blut sowie als Strukturbestandteil von [[Knorpel]] vorkommen. Eine Gruppe von Schwefelsäure-Estern aus Pflanzen sind die [[Senfölglycoside|Glucosinolate]], die vor allem in [[Kreuzblütler]]n vorkommen. Ihre Abbauprodukte sind für den charakteristischen Geschmack dieser Pflanzen verantwortlich, unter anderem für die Schärfe von [[Senf]] und [[Meerrettich]]. Daneben kommen in Tieren, Pflanzen und anderen Lebewesen viele weitere Schwefelsäure-Ester vor.

Um Schwefelsäure-Ester herzustellen, wird vielfach [[Schwefeltrioxid]] als Reagenz verwendet. Die direkte Reaktion von Schwefelsäure mit [[Alkohole]]n ist auch möglich, aber von untergeordneter Bedeutung. Eine Untergruppe der Sulfate wird als [[Tensid]]e verwendet. Diese Verbindungen tragen eine lange organische Gruppe, während die zweite OH-Gruppe als Anion vorliegt. Ein Beispiel ist das [[Natriumlaurylsulfat]]. Der organische Rest dieser Verbindung enthält zwölf Kohlenstoffatome. Das Gegenion für die negative Ladung ist ein Natrium-Ion. Andere Schwefelsäure-Ester werden als Textilfarbstoffe und als Medikamente verwendet.

== Geschichte ==
Unterschiedliche Formen von [[Calciumsulfat]] wurden schon in der [[Bronzezeit]] als Baustoff verwendet und auch andere Sulfate werden schon mindestens seit der Antike genutzt. Chemisch beschrieben wurden die ersten Salze aus dieser Gruppe allerdings im 17. Jahrhundert. Die Herstellung von Schwefelsäure-Estern, ihre biologische Bedeutung und ihr natürliches Vorkommen sind erst seit dem 19. Jahrhundert bekannt.[[Datei:The Betrayal (Nottingham Alabaster).JPG|mini|Mittelalterliches Alabasterrelief aus Großbritannien]]Im östlichen Mittelmeerraum und im [[Naher Osten|Nahen Osten]] war die Verwendung von [[Mörtel|Gipsmörtel]] schon vor Jahrtausenden verbreitet. Im alten Ägypten ist die Verwendung im dritten Jahrtausend vor Christus belegt. Antike Stätten, an denen die Verwendung belegt ist, sind der [[Alter Palast (Aššur)|Alte Palast von Aššur]] und die Ruinen von [[Amarna]]. Im [[Partherreich]] wurde Gipsmörtel verwendet, um Gewölbe zu bauen. Von der Zeit des [[Römisches Reich|Römischen Reichs]] bis ins 19. Jahrhundert war [[Kalkmörtel]] (mit [[Calciumcarbonat]]) wesentlich weiter verbreitet, allerdings wurde auch im Mittelalter zum Teil Gipsmörtel verwendet, zum Beispiel in Frankreich.<ref>{{Literatur |Autor=Paolo Vitti |Titel=Mortars and masonry—structural lime and gypsum mortars in Antiquity and Middle Ages |Sammelwerk=[[Archaeological and Anthropological Sciences]] |Band=13 |Nummer=10 |Datum=2021-10 |DOI=10.1007/s12520-021-01408-y}}</ref> Die Verwendung von Calciumsulfat in [[Zement]] wird seit Ende des 19. Jahrhunderts erforscht, seit den 1930er-Jahren wird es verbreitet eingesetzt.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=José da Silva Andrade Neto, Angeles G. De la Torre, Ana Paula Kirchheim |Titel=Effects of sulfates on the hydration of Portland cement – A review |Sammelwerk=[[Construction and Building Materials]] |Band=279 |Datum=2021-04 |DOI=10.1016/j.conbuildmat.2021.122428 |Seiten=122428}}</ref> In der Bronzezeit wurde [[Alabaster|Gips-Alabaster]] im [[Minoische Kultur|Minoischen Kreta]] viel für dekorative Bauelemente verwendet. Gegen Ende der Bronzezeit wurde Gips-Alabaster aus kretischen Steinbrüchen auch anderswo verwendet, beispielsweise für Bänke in [[Mykene]]. In den Ruinen von [[Akrotiri (Santorin)|Akrotiri]] auf [[Santorin]]i wurde es für Bodenfliesen verwendet.<ref>{{Literatur |Autor=Zofia Anna Stos-Gale |Titel=Isotope archaeology: reading the past in metals, minerals, and bone |Sammelwerk=Endeavour |Band=16 |Nummer=2 |Datum=1992-06 |Seiten=85–90 |DOI=10.1016/0160-9327(92)90007-C}}</ref> [[Alabaster]] ist leicht zu bearbeiten und war im Mittelalter und in der Neuzeit ein verbreitetes und beliebtes Material für Skulpturen und Monumente. Er wurde vor allem in Zentralengland, in Nordspanien und den französischen Alpen abgebaut und über weite Strecken gehandelt. Im Jahre 1550 wurden religiöse Skulpturen in England verboten (siehe [[Reformatorischer Bildersturm]]) und im großen Stil Alabasterfiguren nach Frankreich gebracht.<ref>{{Literatur |Autor=W. Kloppmann, L. Leroux, P. Bromblet, P.-Y. Le Pogam, A. H. Cooper, N. Worley, C. Guerrot, A. T. Montech, A. M. Gallas, R. Aillaud |Titel=Competing English, Spanish, and French alabaster trade in Europe over five centuries as evidenced by isotope fingerprinting |Sammelwerk=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]] |Band=114 |Nummer=45 |Datum=2017-11-07 |DOI=10.1073/pnas.1707450114 |PMC=5692548 |PMID=29078309 |Seiten=11856–11860}}</ref>

Sulfate wurden vielfach historisch als Farbstoffe und Pigmente verwendet. Im [[Altes Ägypten|Alten Ägypten]] wurden [[Anhydritestrich|Calciumsulfat]] und [[Jarosit]], KFe<sub>3</sub>[(OH)<sub>6</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>], zur Dekoration von Wänden verwendet.<ref>{{Literatur |Autor=J. Ambers |Titel=Raman analysis of pigments from the Egyptian Old Kingdom |Sammelwerk=[[Journal of Raman Spectroscopy]] |Band=35 |Nummer=8–9 |Datum=2004-08 |DOI=10.1002/jrs.1187 |Seiten=768–773}}</ref> Das Pigment Jarosit wurde daneben in Mittelamerika in Gefäßen aus einer Grabstätte in [[Teotihuacán]] gefunden.<ref>{{Literatur |Autor=María Teresa Doménech-Carbó, María Luisa Vázquez de Agredos-Pascual, Laura Osete-Cortina, Antonio Doménech-Carbó, Núria Guasch-Ferré, Linda R. Manzanilla, Cristina Vidal-Lorenzo |Titel=Characterization of prehispanic cosmetics found in a burial of the ancient city of Teotihuacan (Mexico) |Sammelwerk=[[Journal of Archaeological Science]] |Band=39 |Nummer=4 |Datum=2012-04 |DOI=10.1016/j.jas.2011.12.001 |Seiten=1043–1062}}</ref> Im Mittelalter und in der Neuzeit war die Nutzung von [[Eisengallustinte|Eisen-Gallus-Tinte]] weitverbreitet. Diese wurde aus [[Pflanzengalle]] und [[Eisen(II)-sulfat]] zubereitet.<ref>{{Literatur |Autor=Alana S. Lee, Peter J. Mahon, Dudley C. Creagh |Titel=Raman analysis of iron gall inks on parchment |Sammelwerk=[[Vibrational Spectroscopy]] |Band=41 |Nummer=2 |Datum=2006-08 |DOI=10.1016/j.vibspec.2005.11.006 |Seiten=170–175}}</ref> [[Alaune|Alaun]] (Kaliumaluminiumsulfat) wurde früher in der Lederherstellung (Gerberei) verwendet, möglicherweise schon im Alten Ägypten.<ref name=":63">{{Literatur |Autor=Karina Grömer, Gabriela Russ-Popa, Konstantina Saliari |Titel=Products of animal skin from Antiquity to the Medieval Period |Sammelwerk=Annalen des Naturhistorischen Museums in Wien. Serie A für Mineralogie und Petrographie, Geologie und Paläontologie, Anthropologie und Prähistorie |Band=119 |Datum=2017 |Seiten=69–93 |JSTOR=26342924}}</ref> Sicher war es in der Antike in Rom und Griechenland bekannt.<ref name=":2" /> Die Technik des Gerbens mit Alaun war in der Antike und im Mittelalter weitverbreitet, obwohl der Effekt auf das Leder nicht permanent war, da das Alaun wieder ausgewaschen werden konnte.<ref name=":63" /> Während des gesamten Mittelalters war Alaun ein viel produziertes Industrieprodukt. Neben der Verwendung in der Lederverarbeitung wurde es als [[Beizen|Beize]] in der Wollfärberei verwendet. Ab Mitte des 19. Jahrhunderts wurde es nach und nach durch andere Verbindungen verdrängt, insbesondere durch [[Aluminiumsulfat]], sodass es heute kaum noch Bedeutung hat.<ref name=":2">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=1 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1985 |ISBN=3-527-20101-7 |Seiten=527–533 |Kommentar=Eintrag zu 'Aluminium Compounds, Inorganic'}}</ref>

Die ersten Schwefelsäure-Salze waren schon im 17. Jahrhundert als solche bekannt. [[Natriumsulfat]], konkret sein Decahydrat, auch als ''Glaubersalz'' bezeichnet, wurde um 1625 von [[Johann Rudolph Glauber|Johann Rudolf Glauber]] beschrieben. Er analysierte Wasser aus einer Heilquelle in der Nähe von Neapel. Dabei entdeckte er ein Salz, Natriumsulfat, das er ''Sal mirabile'' nannte. Jahre später fand er heraus, dass Natriumsulfat aus [[Steinsalz]] ([[Natriumchlorid]]) und [[Schwefelsäure]] hergestellt werden kann.<ref>{{Literatur |Autor=James C. Hill |Titel=Johann Glauber’s discovery of sodium sulfate – Sal Mirabile Glauberi |Sammelwerk=[[Journal of Chemical Education]] |Band=56 |Nummer=9 |Datum=1979-09 |DOI=10.1021/ed056p593 |Seiten=593}}</ref> [[Magnesiumsulfat]] aus einer Mineralquelle in [[Epsom]], England wurde Ende des 17. Jahrhunderts wissenschaftlich beschrieben. Sowohl das Quellwasser als auch das Salz hatten eine medizinische Wirkung und wurden schon damals als Abführmittel und gegen Kopfschmerzen eingesetzt.<ref>{{Internetquelle |autor=Fortes, A. D. |url=https://cdn.mineralogicalrecord.com/wp-content/uploads/2020/10/pdfs/Epsomite-Article-Figs.pdf |titel="The Story of Epsomite." |format=PDF |abruf=2024-03-13}}</ref>

Die medizinische Verwendung von Gips in der Behandlung von [[Knochenbruch|Knochenbrüchen]] begann Anfang des 19. Jahrhunderts. Damals wurden hierzu Holzkästen verwendet, die mit gegossenem Gips aufgefüllt wurden. Diese Technik war zu der Zeit in Europa verbreitet, aber unpraktisch, da die Gipskonstruktionen zu schwer waren, um das Krankenbett damit zu verlassen. Mit Gips fixierte Bandagen für [[Gipsverband|Gipsverbände]] kamen erst Mitte des 19. Jahrhunderts auf und wurden noch längere Zeit in Krankenhäusern frisch hergestellt. Erst in den 1930er-Jahren wurden gebrauchsfertige Gipsbandagen kommerziell verfügbar.<ref name=":27">{{Literatur |Autor=B. Szostakowski, P. Smitham, W.S. Khan |Titel=Plaster of Paris–Short History of Casting and Injured Limb Immobilzation |Sammelwerk=The Open Orthopaedics Journal |Band=11 |Nummer=1 |Datum=2017-04-17 |Seiten=291–296 |DOI=10.2174/1874325001711010291 |PMC=5420179 |PMID=28567158}}</ref> Eine weitere medizinische Errungenschaft ist die Verwendung von [[Magnesiumsulfat]] zur Behandlung von Krampfbeschwerden im Rahmen der Schwangerschaft ([[Eklampsie]]). Zum ersten Mal eingesetzt wurde die Verbindung in diesem Zusammenhang im Jahr 1916. Bis 1930 hatte Magnesiumsulfat andere weniger geeignete Medikamente (beispielsweise [[Opioide]]) bei der Behandlung solcher Beschwerden fast vollständig verdrängt und zu einer deutlichen Verringerung der [[Müttersterblichkeit]] geführt.<ref name=":38">{{Literatur |Autor=Linda A. Hunter, Karen J. Gibbins |Titel=Magnesium Sulfate: Past, Present, and Future |Sammelwerk=Journal of Midwifery & Women’s Health |Band=56 |Nummer=6 |Datum=2011-11 |Seiten=566–574 |DOI=10.1111/j.1542-2011.2011.00121.x}}</ref>

{{Mehrere Bilder
 | Richtung = horizontal
 | Fußzeile = Eugen Baumann entdeckte im 19. Jahrhundert, dass Phenol zu Kaliumphenylsulfat metabolisiert wird
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 | Bild1 = Eugen Baumann ca1883.jpg
 | Bild2 = Potassium phenyl sulfate vertical.svg
}}
Seit dem Ende des 19. Jahrhunderts wurde eine größere Zahl an Naturstoffen mit Sulfat-Gruppen entdeckt. So wurde schon 1873 das Pflanzengift [[Atractylosid]] im [[Gummi-Spindelkraut]] entdeckt.<ref name=":54" /> Die Umwandlung von Giftstoffen in Schwefelsäure-Ester in Lebewesen ([[Sulfatierung (Biologie)|Sulfatierung]]) wurde kurz darauf entdeckt. 1876 berichtete [[Eugen Baumann]] von der Entdeckung einer unbekannten Verbindung aus Urin. Diese hielt er zunächst irrtümlich für eine [[Sulfonsäuren|Sulfonsäure]], identifizierte sie aber kurz darauf korrekt als [[Phenylsulfat|Kaliumphenylsulfat]]. In seiner weiteren Arbeit stellte er unter anderem fest, dass eingenommenes [[Phenol]] von Menschen und Hunden in diese Verbindung umgewandelt wird, dass das Sulfat wesentlich weniger giftig ist als Phenol selbst und dass [[Brenzcatechin]] und [[Indol]] ebenfalls Sulfate bilden.<ref name=":62">{{Literatur |Autor=A Roy |Titel=Eugen Baumann and sulphate esters |Sammelwerk=[[Trends in Biochemical Sciences]] |Band=1 |Nummer=10 |Datum=1976-10 |DOI=10.1016/0968-0004(76)90168-7 |Seiten=N233–N234}}</ref> Zu den früh entdeckten natürlichen Sulfaten gehören die [[Senfölglycoside]] beziehungsweise Glucosinolate aus den [[Kreuzblütler]]n. Mehrere Vertreter dieser Gruppe wurden zwischen 1897 und 1899 isoliert, darunter das [[Gluconasturtiin]] aus der [[Echte Brunnenkresse|Brunnenkresse]] und das [[Sinalbin]] aus dem [[Weißer Senf|Weißen Senf]].<ref name=":55" /> Eine weitere Gruppe natürlicher Schwefelsäure-Ester sind die von [[Flavonoide]]n abgeleiteten, von denen der erste, [[Persicarin]], 1937 aus dem [[Wasserpfeffer]] isoliert wurde.<ref name=":56" /> Das [[Heparin]], ein natürlich im Blut vorkommendes gerinnungshemmendes Mittel ([[Antikoagulation|Antikoagulans]]), wurde 1916 entdeckt. Seit 1935 wird es medizinisch eingesetzt.<ref name=":57">{{Literatur |Autor=Dallas L. Rabenstein |Titel=Heparin and heparan sulfate: structure and function |Sammelwerk=[[Natural Product Reports]] |Band=19 |Nummer=3 |Datum=2002-05-23 |DOI=10.1039/b100916h |Seiten=312–331}}</ref> [[3′-Phosphoadenosin-5′-phosphosulfat|Phosphoadenosinphosphosulfat]] ist eine chemisch aktivierte Form des Sulfat-Ions, die in Lebewesen zur Bildung von Schwefelsäure-Estern dient. Dieses Molekül wurde in den 1950er-Jahren entdeckt und seine Struktur und [[Biosynthese]] wurden aufgeklärt.<ref>{{Literatur |Autor=J D Gregory, P W Robbins |Titel=METABOLISM OF SULFUR COMPOUNDS (SULFATE METABOLISM) |Sammelwerk=[[Annual Review of Biochemistry]] |Band=29 |Nummer=1 |Datum=1960-06 |DOI=10.1146/annurev.bi.29.070160.002023 |Seiten=347–364}}</ref>

[[Eugène-Melchior Péligot]] und [[Jean-Baptiste Dumas]] stellten 1835 zum ersten Mal [[Dimethylsulfat]] und [[Diethylsulfat]] her, indem sie [[Methanol]] beziehungsweise [[Ethanol]] mit Schwefelsäure destillierten. Um 1900 begann in [[Lyon]] die industrielle Herstellung von Dimethylsulfat aus [[Schwefeltrioxid]] und [[Dimethylether]].<ref name=":4">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=8 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1987 |ISBN=3-527-20108-4 |Seiten=493–494 |Kommentar=Eintrag zu 'Dialkyl Sulfates and Alkylsulfuric Acids'}}</ref> Im 20. Jahrhundert wurden verschiedene Synthesemethoden zur Herstellung von Schwefelsäure-Estern entwickelt. So wurden in den 1930er- und 1940er-Jahren Methoden zur Veresterung von [[Alkohole]]n mit Schwefeltrioxid und seinen Komplexen entwickelt.<ref name=":26" />

== Vertreter und Eigenschaften ==
[[Datei:Copper sulfate Chalcanthite.jpg|mini|Kupfersulfat-Pentahydrat]]
Das Hydrogensulfat (HSO<sub>4</sub><sup>−</sup>) und das Sulfat (SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>) sind die einfach und zweifach deprononierten Anionen der zweiprotonigen Schwefelsäure (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>). Die Salze, die diese Anionen enthalten, lassen sich demnach in Hydrogensulfate (auch primäre Sulfate) und Sulfate (auch sekundäre Sulfate) einteilen. Bei einwertigen Kationen M<sup>I</sup> gelten die Summenformeln M<sup>I</sup>HSO<sub>4</sub> und M<sup>I</sup><sub>2</sub>SO<sub>4</sub>.<ref name=":12">{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/sulfate/8860 |titel=Sulfate |werk=Spektrum.de, Lexikon der Chemie |sprache=de |abruf=2024-03-10}}</ref> [[Alaune]] sind [[Doppelsalze]] aus ein- und dreiwertigen Kationen mit der allgemeinen Summenformel M<sup>I</sup>M<sup>III</sup>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> · 12 H<sub>2</sub>O.<ref name=":12" /> Als [[Vitriole]] werden die Sulfate zweiwertiger Nebengruppen-Metalle ([[Kupfersulfat|Kupfervitriol]], [[Eisen(II)-sulfat|Eisenvitriol]] etc.) sowie des Magnesiums bezeichnet, die vier bis sieben Moleküle [[Kristallwasser]] enthalten.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/vitriole/17695 |titel=Vitriole |werk=Spektrum.de, Lexikon der Geowissenschaften |sprache=de |abruf=2024-03-03}}</ref> Die Ester der Schwefelsäure, die eine kovalent gebundene Sulfat-Gruppe enthalten, werden ebenso als Sulfate bezeichnet. Dazu gehören einerseits die Diester, bei denen zwei Moleküle eines Alkohols mit der Säure verestert sind (RO-SO<sub>2</sub>-OR), andererseits auch die Monoester (RO-SO<sub>2</sub>-OH) und deren Salze (RO-SO<sub>3</sub>-M<sup>I</sup>).<ref name=":12" />

=== {{Anker|Schwefelsäuresalze}} Schwefelsäure-Salze ===
Die meisten Sulfate sind in [[Wasser]] löslich. Ausnahmen bilden die wenig oder schwer löslichen Sulfate einiger [[Erdalkalimetalle]], [[Calciumsulfat]], [[Strontiumsulfat]], [[Bariumsulfat]] und [[Radiumsulfat]] sowie das [[Blei(II)-sulfat]].<ref name=":12" /><ref name=":35">{{Literatur |Autor=Eberhard Schweda, [[Gerhart Jander]], [[Ewald Blasius]] |Titel=Jander/Blasius anorganische Chemie. 1: Theoretische Grundlagen und Qualitative Analyse |Auflage=19., völlig neu bearbeitete Auflage |Verlag=Hirzel Verlag |Ort=Stuttgart |Datum=2022 |ISBN=978-3-7776-3009-0 |Seiten=247–248}}</ref> Das Radiumsulfat ist das am schlechtesten lösliche bekannte Sulfat.<ref name="Gmelin">''[[Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie]]: Radium, System Nummer 31.'' Achte Auflage, Verlag Chemie, Berlin 1927, S. 61–62.</ref> [[Bismut(III)-sulfat]], [[Chrom(III)-sulfat]] und [[Quecksilber(II)-sulfat]] sind in reinem Wasser schlecht löslich, lösen sich aber gut in Säuren.<ref name=":35" /> In der folgenden Tabelle ist eine Auswahl an Sulfatsalzen mit ihren Eigenschaften angegeben sowie je zwei Beispiele der Hydrogensulfate und der Alaune.

{| class="wikitable centered"
|-
! colspan="6" style="background:#FFDEAD;"| [[Salze]] der [[Schwefelsäure]]
|-
! Name !! Formel !! Farbe !! Wasserlöslichkeit !!Schmelzpunkt !!Quelle
|-
| [[Ammoniumsulfat]]|| (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>|| farblos
|hoch
|235 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS3">{{GESTIS|ZVG=1470|CAS=7783-20-2|Name=Ammoniumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
| [[Natriumsulfat]] || Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> || weiß
|hoch
|888 °C
|<ref name="GESTIS4">{{GESTIS|ZVG=1400|CAS=7757-82-6|Name=Natriumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
| [[Kaliumsulfat]]|| K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>|| farblos bis weiß
|hoch
|1067 °C
|<ref name="GESTIS5">{{GESTIS|ZVG=1580|CAS=7778-80-5|Name=Kaliumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Magnesiumsulfat]]
|MgSO<sub>4</sub>
|weiß
|hoch
|1124 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS6">{{GESTIS|ZVG=2330|CAS=7487-88-9|Name=Magnesiumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
| [[Calciumsulfat]]|| CaSO<sub>4</sub>|| weiß
|gering
|1450 °C
|<ref name="GESTIS7">{{GESTIS|ZVG=1170|CAS=7778-18-9|Name=Calciumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Strontiumsulfat]]
|SrSO<sub>4</sub>
|weiß
|sehr gering
|1605 °C
|<ref name="GESTIS8">{{GESTIS|ZVG=5760|CAS=7759-02-6|Name=Strontiumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
| [[Bariumsulfat]]|| BaSO<sub>4</sub>|| weiß
|praktisch unlöslich
|1600 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS9">{{GESTIS|ZVG=1710|CAS=7727-43-7|Name=Bariumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
| [[Aluminiumsulfat]]|| Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>|| weiß
|hoch
|770 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS10">{{GESTIS|ZVG=2320|CAS=10043-01-3|Name=Aluminiumsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Chrom(III)-sulfat]]
|Cr<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>
|rotviolett
|gering
|700 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS11">{{GESTIS|ZVG=2510|CAS=10101-53-8|Name=Chrom(III)-sulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Mangan(II)-sulfat|Mangansulfat]]
|MnSO<sub>4</sub>
|weiß
|hoch
|700 °C
|<ref name="GESTIS12">{{GESTIS|ZVG=2820|CAS=7785-87-7|Name=Mangan(II)-sulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Eisen(II)-sulfat]]
|FeSO<sub>4</sub>
|weiß, als Heptahydrat bläulich oder grünlich
|hoch
|400 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS13">{{GESTIS|ZVG=4450|CAS=7720-78-7|Name=Eisen(II)-sulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Nickel(II)-sulfat|Nickelsulfat]]
|NiSO<sub>4</sub>
|gelb, als Hexahydrat grün oder blau
|hoch
|840 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS14">{{GESTIS|ZVG=3890|CAS=7727-43-7|Name=Nickel(II)-sulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
| [[Kupfersulfat]] || CuSO<sub>4</sub> || weiß
|hoch
|560 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS15">{{GESTIS|ZVG=1760|CAS=7758-98-7|Name=Kupfer(II)-sulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Zinksulfat]]
|ZnSO<sub>4</sub>
|Weiß
|hoch
|680 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS16">{{GESTIS|ZVG=1440|CAS=7733-02-0|Name=Zinksulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref>
|-
|[[Natriumhydrogensulfat]]
|NaHSO<sub>4</sub>
|farblos
|hoch
|315 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS17">{{GESTIS|ZVG=2290|CAS=7681-38-1|Name=Natriumhydrogensulfat|Abruf=2024-03-14}}</ref>
|-
|[[Kaliumhydrogensulfat]]
|KHSO<sub>4</sub>
|farblos
|hoch
|ca. 195-214 °C (Zersetzung)
|<ref name="GESTIS18">{{GESTIS|ZVG=570160|CAS=7646-93-7|Name=Kaliumhydrogensulfat|Abruf=2024-03-14}}</ref>
|-
|[[Aluminiumkaliumsulfat-Dodecahydrat|Kaliumalaun]]
|KAl(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·12 H<sub>2</sub>O
|farblos
|hoch
|92,5 °C
|<ref name="GESTIS19">{{GESTIS|ZVG=5000|CAS=7784-24-9|Name=Kaliumaluminiumsulfat|Abruf=2024-03-14}}</ref>
|-
|[[Chrom(III)-kaliumsulfat-Dodecahydrat|Chromalaun]]
|KCr(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·12 H<sub>2</sub>O
|dunkelviolett
|hoch
|89 °C
|<ref name="GESTIS20">{{GESTIS|ZVG=3690|CAS=7788-99-0|Name=Chromalaun|Abruf=2024-03-14}}</ref>
|}

=== {{Anker|Ester der Schwefelsäure}} Schwefelsäure-Ester ===
[[Datei:Diethyl sulfate.svg|mini|Diethylsulfat, ein Schwefelsäure-Ester]]

Symmetrische Dialkylsulfate bis einschließlich [[Dihexylsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name=Dihexylsulfat|CAS= 7722-57-8|Wikidata=Q125176908|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 14747182}}</ref> sind wenig flüchtige Flüssigkeiten.<ref name=":4" /> Dimethylsulfat hat einen Schmelzpunkt von −32&nbsp;°C, eine Dichte von 1,33&nbsp;g/mL und zersetzt sich ab 188&nbsp;°C.<ref name="GESTIS2">{{GESTIS|ZVG=10580|CAS=77-78-1|Name=Dimethylsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref> Diethylsulfat hat einen Schmelzpunkt von −25&nbsp;°C, eine Dichte von 1,18&nbsp;g/mL und zersetzt sich ab 205&nbsp;°C.<ref name="GESTIS1">{{GESTIS|ZVG=27770|CAS=64-67-5|Name=Diethylsulfat|Abruf=2024-03-10}}</ref> In Wasser sind die Dialkylsulfate schlecht löslich, in aromatischen Kohlenwasserstoffen und polaren organischen Lösungsmitteln gut löslich. Dialkylsulfate sind starke [[Alkylierung]]smittel. Sie sind reaktiver, je kürzer die Alkylreste sind.<ref name=":68" />

[[Dimethylsulfat]], [[Diethylsulfat]] und andere Schwefelsäure-Ester mit kurzkettigen Alkylresten sind sehr giftig. Bei der Exposition gegenüber geringen Konzentrationen Dimethylsulfat treten zunächst nur geringe Symptome auf, jedoch kann es nach stundenlanger Verzögerung zu einem [[Lungenödem]] kommen. Durch die Eigenschaften als Alkylierungsmittel wirkt es [[Karzinogen|krebserregend]] und kann unter anderem [[Nasenkrebs]] verursachen. Es wirkt zudem durch [[Methylierung]] der [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]] [[mutagen]]. DNA-Basen und damit das Erbgut werden durch Übertragung von Methylgruppen modifiziert, was zu genetischen Defekten führen kann. Durch die langsamere Hydrolyse ist die akute Toxizität von Diethylsulfat geringer als die von Dimethylsulfat, die Symptome sind jedoch ähnlich und können bis zu Lungenödemen reichen.<ref name=":68">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=8 |Auflage=5th ed |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1987 |ISBN=3-527-20108-4 |Seiten=502–503 |Kommentar=Eintrag zu 'Dialkyl Sulfates and Alkylsulfuric Acids'}}</ref>

=== Abgrenzung zu anderen Stoffgruppen ===
[[Datei:Sulfates and related.svg|mini|399x399px|Tafel von Sulfaten und verwandten Verbindungen, jeweils von links nach rechts. Obere Reihe: Sulfat (hier ein Schwefelsäureester), Sulfit, Sulfonsäure. Mittlere Reihe: Sulfon, Sulfamat, Thiosulfat-Ion. Unten: Pyrosulfat. Die Gruppen R, R' und R<nowiki>''</nowiki> geben jeweils organische Reste an. Ebenso wie Sulfate umfassen die meisten anderen dieser Stoffgruppen inklusive Sulfiten, Sulfamaten und Pyrosufaten sowohl Salze als auch Ester.]]
Neben den Sulfaten bildet [[Schwefel]] eine Reihe weiterer strukturell verwandte Verbindungen und Verbindungsklassen. Die [[Sulfite]] sind die Salze und Ester der [[Schweflige Säure|schwefligen Säure]]. Bei diesen weist der Schwefel eine niedrigere [[Oxidationszahl]] auf und ist nur an drei Sauerstoffatome gebunden.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/sulfite/8872 |titel=Sulfite |werk=Spektrum.de, Lexikon der Chemie |sprache=de |abruf=2024-03-25}}</ref> Bei den [[Sulfonsäuren]] trägt der Schwefel drei Sauerstoffatome und eine Kohlenstoffkette.<ref>{{Literatur |Titel=The IUPAC Compendium of Chemical Terminology: The Gold Book |Auflage=4. |Verlag=International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) |Ort=Research Triangle Park, NC |Datum=2019 |DOI=10.1351/goldbook.s06118}}</ref> Das Gleiche gilt für deren Salze und Ester, die [[Sulfonate]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/sulfonsaeuren/8887 |titel=Sulfonsäuren |werk=Spektrum.de, Lexikon der Chemie |sprache=de |abruf=2024-03-25}}</ref> Ein Schwefelatom, das zwei Sauerstoffatome und zwei Kohlenstoffketten trägt, kommt in den [[Sulfone]]n vor.<ref>{{Literatur |Titel=The IUPAC Compendium of Chemical Terminology: The Gold Book |Auflage=4. |Verlag=International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) |Ort=Research Triangle Park, NC |Datum=2019 |DOI=10.1351/goldbook.s06117}}</ref> Bei der [[Amidosulfonsäure]] trägt das zentrale Schwefelatom drei Sauerstoffatome und ein Stickstoffatom.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/amidosulfonsaeure/374 |titel=Amidosulfonsäure |werk=Spektrum.de, Lexikon der Chemie |sprache=de |abruf=2024-03-25}}</ref> Ihre Salze und Ester heißen [[Sulfamate]]. [[Thiosulfate]] weisen ein zentrales Schwefelatom auf, das neben drei Sauerstoffatomen an ein weiteres Schwefelatom gebunden ist.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/thiosulfate/9226 |titel=Thiosulfate |werk=Spektrum.de, Lexikon der Chemie |sprache=de |abruf=2024-03-25}}</ref> Ein Kondensationsprodukt aus zwei Molekülen Schwefelsäure ist die [[Dischwefelsäure]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/dischwefelsaeure/2574 |titel=Dischwefelsäure |werk=Spektrum.de, Lexikon der Chemie |sprache=de |abruf=2024-03-25}}</ref> Ihre Salze und Ester werden als [[Disulfate]] oder Pyrosulfate bezeichnet.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/disulfate/2595 |titel=Disulfate |werk=Spektrum.de, Lexikon der Chemie |sprache=de |abruf=2024-03-25}}</ref>

== Das Sulfat-Ion und das Hydrogensulfat-Ion ==
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| Fußzeile    = Das Sulfat-Ion wird oft wie links mit Doppelbindungen dargestellt. Vermutlich entspricht die tatsächliche Bindungssituation aber eher der Darstellung rechts, die der Oktett-Regel genügt und dafür eine größere Ladungstrennung aufweist.
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Die Bindungsverhältnisse im Sulfat-Ion können entweder durch [[Mesomerie|mesomere]] Grenzstrukturen mit [[Delokalisierung|delokalisierten]] π-Bindungen und zwei negativ geladenen Sauerstoffatomen oder durch Ladungstrennung mit zweifach positiv geladenem Schwefelatom und negativer Ladung an jedem Sauerstoffatom beschrieben werden. [[Gilbert Newton Lewis|Gilbert Lewis]] veröffentlichte 1916 die Theorie, dass Atome in Verbindungen bevorzugt acht Außenelektronen tragen ([[Oktettregel]]), und sah dies beim Sulfat-Ion als gegeben.<ref>{{Literatur |Autor=[[Gilbert Newton Lewis|Gilbert N. Lewis]] |Titel=The atom and the molecule |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=38 |Nummer=4 |Datum=1916-04 |DOI=10.1021/ja02261a002 |Seiten=762–785}}</ref> Verschiedene moderne Berechnungen stützen diese Ansicht: Die S-O-Bindungen weisen einen erheblichen ionischen Charakter auf, das heißt eine Ladungstrennung. Außerdem müssten zusätzliche Bindungen, die über eine Anzahl von vier hinausgehen, durch d-Orbitale ausgebildet werden. Diese spielen aber vermutlich kaum eine Rolle, da Berechnungen zufolge im zeitlichen Mittel nur 0,19 Elektronen im gesamten Molekül in d-Orbitalen vorliegen. Für ein hexavalentes Schwefelatom wären aber vier d-Elektronen nötig. Obwohl heutiges Wissen klar für eine Struktur mit vierbindigem Schwefel spricht, ist die Darstellung mit sechsbindigem Schwefel verbreitet.<ref>{{Literatur |Autor=Laila Suidan, Jay K. Badenhoop, Eric D. Glendening, Frank Weinhold |Titel=Common Textbook and Teaching Misrepresentations of Lewis Structures |Sammelwerk=[[Journal of Chemical Education]] |Band=72 |Nummer=7 |Datum=1995-07 |DOI=10.1021/ed072p583 |Seiten=583}}</ref>

In wässriger Lösung verfügen Ionen über eine sogenannte [[Hydratation|Hydrathülle]] aus Wassermolekülen, die über elektrostatische Kräfte an das Ion gebunden sind. Beim Sulfat-Ion besteht die Hydrathülle aus 13 Wassermolekülen.<ref>{{Literatur |Autor=William R. Cannon, B. Montgomery Pettitt, J. Andrew McCammon |Titel=Sulfate Anion in Water: Model Structural, Thermodynamic, and Dynamic Properties |Sammelwerk=[[The Journal of Physical Chemistry]] |Band=98 |Nummer=24 |Datum=1994-06 |DOI=10.1021/j100075a027 |Seiten=6225–6230}}</ref> Das Sulfat-Ion weist in Lösung eine [[Tetraedergruppe|Tetraeder-Symmetrie]] auf. Die S-O-Bindungen sind alle gleichwertig und gleich lang.<ref>{{Literatur |Autor=Cory C. Pye, Wolfram W. Rudolph |Titel=An ab Initio and Raman Investigation of Sulfate Ion Hydration |Sammelwerk=[[The Journal of Physical Chemistry A]] |Band=105 |Nummer=5 |Datum=2001-02-01 |DOI=10.1021/jp003253n |Seiten=905–912}}</ref> In kristallinen Feststoffen hängt die Struktur von Sulfat-Ionen von der Zusammensetzung des jeweiligen Salzes ab. Die Winkel zwischen zwei S-O-Bindungen schwanken dabei zwischen 95° und 120°, die Bindungslängen der S-O-Bindungen schwanken zwischen 1,4 und 1,8 Å.<ref>{{Literatur |Autor=S. John Louisnathan, Roderick J. Hill, G. V. Gibbs |Titel=Tetrahedral bond length variations in sulfates |Sammelwerk=[[Physics and Chemistry of Minerals]] |Band=1 |Nummer=1 |Datum=1977 |DOI=10.1007/BF00307979 |Seiten=53–69}}</ref>

[[Schwefelsäure]] ist eine zweiprotonige Säure. Zum [[Säurekonstante|p''K''<sub>S</sub>-Wert]] der ersten Deprotonierung der Schwefelsäure liegen in der Literatur sehr unterschiedliche Angaben zwischen −2 und −9 vor. Eine theoretische Analyse aus dem Jahr 2018 kommt beispielsweise auf einen Wert zwischen −4,5 und −8,6.<ref>{{Literatur |Autor=Alexander V. Levanov, Oksana Ya. Isaikina, Ulkar D. Gurbanova, Valery V. Lunin |Titel=Dissociation Constants of Perchloric and Sulfuric Acids in Aqueous Solution |Sammelwerk=[[The Journal of Physical Chemistry B]] |Band=122 |Nummer=23 |Datum=2018-06-14 |DOI=10.1021/acs.jpcb.8b01947 |Seiten=6277–6286}}</ref> Unabhängig vom genauen p''K''<sub>S</sub>-Wert handelt es sich eindeutig um eine starke Säure, die in wässriger Lösung praktisch quantitativ deprotoniert vorliegt. Das Hydrogensulfat-Ion reagiert ebenfalls sauer, ist aber keine starke Säure. Seine Dissoziationskonstante ''K'' ist 0,0103,<ref>{{Literatur |Autor=Richard E. Lindstrom, Henry E. Wirth |Titel=Estimation of the bisulfate ion dissociation in solutions of sulfuric acid and sodium bisulfate |Sammelwerk=[[The Journal of Physical Chemistry]] |Band=73 |Nummer=1 |Datum=1969-01 |DOI=10.1021/j100721a036 |Seiten=218–223}}</ref> was einem p''K''<sub>S</sub>-Wert von 1,99 entspricht. Folglich enthält eine wässrige Lösung kaum undissoziierte Schwefelsäure-Moleküle, sondern hauptsächlich Hydrogensulfat-Ionen und kleinere Mengen an Sulfat-Ionen. Schwefelsäure zeigt eine nennenswerte [[Autoprotolyse]], die ausgeprägter ist als bei Wasser: Bei der Schwefelsäure beträgt die [[Ampholyt|Autoprotolyse-Konstante]] 3,6, bei Wasser 14. Auch in konzentrierter Schwefelsäure liegen demnach Hydrogensulfat-Ionen vor.<ref>N. N. Greenwood, A. Earnshaw: ''Chemistry of the Elements.'' Elsevier Science, Burlington 2012, ISBN 978-0-08-050109-3, S. 711.</ref>

== Vorkommen ==
Freie Sulfat-Ionen sind in der Natur weitverbreitet. Salze des Ions treten in Form mehrerer hundert [[Mineral]]e auf. Schwefelsäure-Ester spielen eine wichtige Rolle in vielen Lebewesen, inklusive Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen.

=== Vorkommen von Sulfat-Ionen ===
Sulfat ist eines der häufigsten Anionen in Mineralwasser, neben [[Chloride|Chlorid]] und [[Hydrogencarbonate|Hydrogencarbonat]].<ref>{{Literatur |Autor=Svetlana Malkhazova, Dmitry Orlov, Natalia Shartova, Sergey Starikov, Tatiana Puzanova |Titel=Healing Springs of Russia |Verlag=Springer International Publishing |Ort=Cham |Datum=2022 |ISBN=978-3-030-83533-0 |DOI=10.1007/978-3-030-83534-7}}</ref> Im [[Meerwasser]] ist es das zweithäufigste Anion mit einem Gehalt von 2,71&nbsp;g/kg oder 2700 ppm.<ref>{{Literatur |Autor=A. Longinelli, H. Craig |Titel=Oxygen-18 Variations in Sulfate Ions in Sea Water and Saline Lakes |Sammelwerk=[[Science]] |Band=156 |Nummer=3771 |Datum=1967-04-07 |DOI=10.1126/science.156.3771.56 |Seiten=56–59}}</ref><ref name=":19">{{Literatur |Autor=F J Millero |Titel=The Physical Chemistry of Seawater |Sammelwerk=[[Annual Review of Earth and Planetary Sciences]] |Band=2 |Nummer=1 |Datum=1974-05 |DOI=10.1146/annurev.ea.02.050174.000533 |Seiten=101–150}}</ref> Chlorid-Ionen kommen mit gut 19&nbsp;g/kg in deutlich größerer Menge vor. Alle weiteren Anionen, darunter [[Bromide|Bromid]] und [[Carbonate|Carbonat]], kommen mit unter 0,2&nbsp;g/kg in deutlich kleineren Mengen vor.<ref name=":19" /> Das Wasser in Salzseen enthält oft erhebliche Mengen Sulfat, allerdings ist die Ionen-Zusammensetzung solcher Seen sowohl regional als auch saisonal sehr unterschiedlich.<ref name=":5">{{Literatur |Autor=William M. Last |Titel=Geolimnology of salt lakes |Sammelwerk=[[Geosciences Journal]] |Band=6 |Nummer=4 |Datum=2002-12 |DOI=10.1007/BF03020619 |Seiten=347–369}}</ref> Schwefel ein essenzielles Element für Pflanzen und liegt überwiegend in Form von Sulfat vor, zum Teil zu über 90 %.<ref>{{Literatur |Autor=K. L. Falk, J. G. Tokuhisa, J. Gershenzon |Titel=The Effect of Sulfur Nutrition on Plant Glucosinolate Content: Physiology and Molecular Mechanisms |Sammelwerk=[[Plant Biology]] |Band=9 |Nummer=5 |Datum=2007-09 |DOI=10.1055/s-2007-965431 |Seiten=573–581}}</ref> Sulfat-Ionen sind Ausgangsprodukt der [[Assimilation (Biologie)|Schwefelassimilation]] bei Pflanzen und Mikroorganismen. Dabei werden Sulfat-Ionen reduziert und überwiegend in [[Cystein]] umgewandelt.<ref name=":33">{{Literatur |Autor=Shigeru Ōae, Joyce Takahashi Doi |Titel=Organic sulfur chemistry: structure and mechanism |Verlag=CRC Press |Ort=Boca Raton, Fla |Datum=1991 |ISBN=0-8493-4739-4 |Seiten=360–363}}</ref>

[[Datei:Ab food 04.jpg|mini|Getrocknete Aprikosen und andere Trockenfrüchte enthalten durch Schwefelung oft viel Sulfat]]
Sulfat ist in allen Lebensmitteln enthalten, der Gehalt ist aber von Produkt zu Produkt sehr verschieden. In einer Studie Anfang der 1990er-Jahre wurden die Sulfat-Gehalte in vielen Lebensmitteln ermittelt. Die höchsten Werte wurden in verarbeiteten Lebensmitteln gefunden, insbesondere in getrockneten Äpfeln (49 μmol/g) und getrockneten Aprikosen (30 μmol/g), etwas niedrigere in anderen [[Trockenobst|Trockenfrüchten]] wie [[Rosine]]n (13 μmol/g) und [[Echte Dattelpalme|Datteln]] (11 μmol/g). Der hohe Gehalt ist dabei vermutlich auf die Konservierung durch [[Schwefelung|Schwefeln]] zurückzuführen, wobei [[Schwefeldioxid]], [[Sulfite|Sulfit]] oder [[Disulfite|Disulfit]] zugesetzt wird. Neben Sulfat-Ionen, die als Verunreinigung in Sulfit oder Disulfit vorliegen können, kann Sulfat durch Oxidation der zugesetzten Verbindungen entstehen. Hohe Werte über 10 μmol/g wurden anderweitig in Weizenbrot (13 μmol/g bis 15 μmol/g) und Sojamehl (12 μmol/g) und gefunden. Unter den unverarbeiteten Lebensmitteln enthalten Pflanzen der Gattung Brassica ([[Kohl]]) besonders viel freies Sulfat und größere Mengen gebundenes Sulfat in Form von [[Senfölglycoside|Glucosinolaten]] ([[#Glucosinolate|siehe unten]]). Hierzu gehören [[Echte Brunnenkresse|Brunnenkresse]] (11 μmol/g) und [[Brokkoli]], [[Rosenkohl]], [[Rotkohl]] und [[Weißkohl]] (8 μmol/g bis 10 μmol/g). Frisches Obst und Gemüse enthält ansonsten meist wenig Sulfat. [[Mandelbaum|Mandeln]] und [[Gemeine Hasel|Haselnüsse]] (je 9 μmol/g) sowie andere Nüsse und Samen enthalten jedoch höhere Mengen.<ref>{{Literatur |Autor=Timothy H.J. Florin, Graeme Neale, Sara Goretski, John H Cummings |Titel=The Sulfate Content of Foods and Beverages |Sammelwerk=[[Journal of Food Composition and Analysis]] |Band=6 |Nummer=2 |Datum=1993-06 |DOI=10.1006/jfca.1993.1016 |Seiten=140–151}}</ref>

=== Minerale ===
Viele Metallsulfate kommen in der Natur in Form von [[Mineral]]en vor. Die Sulfatminerale weisen überwiegend ein nichtmetallisches Aussehen auf sowie eine geringe Dichte und Härte.<ref name=":36" /> Viele Vertreter der Gruppe sind wasserlöslich und wenig beständig.<ref name=":52">{{Mineralienatlas |ID=Mineralsystematik%20nach%20Strunz%209.%20Auflage |Titel=Mineralsystematik nach Strunz 9. Auflage von 2001 (incl. spätere Erweiterungen) – 7. Sulfate |Abruf=2024-03-12}}</ref> Die Sulfate der Erdalkalimetalle sind besonders stabil und am weitesten verbreitet.<ref name=":36">{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/sulfate/16079 |titel=Sulfate |werk=Spektrum.de, Lexikon der Geowissenschaften |sprache=de |abruf=2024-03-10}}</ref> Sulfatminerale können auf unterschiedlichen Wegen gebildet werden. Dazu gehört einerseits die Ausfällung aus wässriger Lösung (sowohl im Meer als auch in Seen) andererseits die Oxidation von Sulfiden und anderen Schwefel-Verbindungen.<ref name=":52" />

In den gängigen Mineralsystematiken bilden die Sulfatminerale eigene Systemklassen. In der von der [[International Mineralogical Association]] (IMA) zuletzt 2009 aktualisierten [[Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage)#7. Sulfate (Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate)|9. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz]] bilden die Sulfate eine Klasse, zu der auch die Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate und Wolframate gerechnet werden.<ref>{{Internetquelle |autor=[[Ernest Henry Nickel|Ernest H. Nickel]], Monte C. Nichols |url=http://cnmnc.units.it/IMA2009-01%20UPDATE%20160309.pdf |titel=IMA/CNMNC List of Minerals 2009 |werk=cnmnc.units.it |hrsg=IMA/CNMNC |datum=2009-01 |format=PDF; 1,9&nbsp;MB |sprache=en |abruf=2024-03-12}}</ref> Die [[Lapis-Systematik]] leitet sich von der alten [[Systematik der Minerale nach Strunz (8. Auflage)|Systematik nach Strunz in der 8. Auflage]] ab und enthält analog eine Klasse Sulfatminerale (einschließlich Chromate, Molybdate und Wolframate).<ref name="Lapis">{{Literatur |Autor=Stefan Weiß |Titel=Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018 |Auflage=7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte |Verlag=Weise |Ort=München |Datum=2018 |ISBN=978-3-921656-83-9 |Sprache=de}}</ref> In der [[Systematik der Minerale nach Dana|Mineralsystematik nach Dana]] bilden die Sulfate zusammen mit den Chromaten und Molybdaten eine [[Systematik der Minerale nach Dana/Sulfate, Chromate, Molybdate|eigene Klasse]], die aus neun Abteilungen besteht. Aufgeteilt sind diese je nach Vorhandensein von [[Kristallwasser]] sowie weiteren Anionen.<ref>{{Literatur |Autor=Richard V. Gaines, H. Catherine W. Skinner, Eugene E. Foord, [[Brian Harold Mason|Brian Mason]], Abraham Rosenzweig |Titel=Dana’s New Mineralogy |Auflage=8. |Verlag=John Wiley & Sons |Ort=New York u.&nbsp;a. |Datum=1997 |ISBN=0-471-19310-0}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=David Barthelmy |url=http://www.webmineral.com/dana/6_Sulfates.shtml |titel=Dana’s New Sulfate Classification – 28 Sulfate Minerals |werk=webmineral.com |sprache=en |abruf=2024-03-12}}</ref> Stand 2018 waren rund 450 Sulfat-Minerale bekannt.<ref name="Lapis" />

==== Calciumsulfat ====
[[Calciumsulfat]] (CaSO<sub>4</sub>) ist das mit Abstand am weitesten in der Natur verbreitete Sulfat und tritt in mehreren Mineralarten und [[Varietät (Mineral)|-varietäten]] auf. Mit [[Kristallwasser]]anteil wird es als [[Gips]] (CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O) oder [[Bassanit]] (CaSO<sub>4</sub>·½H<sub>2</sub>O) bezeichnet, ohne als [[Anhydrit]]. Gips ist das häufigste Sulfatmineral, weltweit existieren viele Vorkommen und enorme Reserven.<ref name=":23">{{Literatur |Autor=Manuel Bustillo Revuelta |Titel=Gypsum Products |Sammelwerk=[[Construction Materials]] |Verlag=Springer International Publishing |Ort=Cham |Datum=2021 |ISBN=978-3-030-65206-7 |DOI=10.1007/978-3-030-65207-4_8 |Seiten=195–215}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Amit G. Reiss, Ittai Gavrieli, Yoav O. Rosenberg, Itay J. Reznik, Andreas Luttge, Simon Emmanuel, Jiwchar Ganor |Titel=Gypsum Precipitation under Saline Conditions: Thermodynamics, Kinetics, Morphology, and Size Distribution |Sammelwerk=Minerals |Band=11 |Nummer=2 |Datum=2021-01-30 |Seiten=141 |DOI=10.3390/min11020141}}</ref> Es ist ein [[Evaporit]]-Mineral, das heißt, es entsteht durch Ausfällung aus wässriger Lösung, wenn diese durch Verdunstung aufkonzentriert wird. Möglich ist dies bei Meerwasser und in Seen, wenn diese eine hohe Sulfatkonzentration aufweisen.<ref name=":23" /> Die Minerale Gips, Bassanit und Anhydrit können sich in Abhängigkeit der Feuchtigkeit oder der Trockenheit der Umgebung leicht ineinander umwandeln.<ref name=":24">{{Literatur |Autor=Niklas Wehmann, Christoph Lenting, Sandro Jahn |Titel=Calcium sulfates in planetary surface environments |Sammelwerk=[[Global and Planetary Change]] |Band=230 |Datum=2023-11 |DOI=10.1016/j.gloplacha.2023.104257 |Seiten=104257}}</ref> Wird Gips unter anderem Material begraben, führen erhöhter Druck und erhöhte Temperatur (ab 42 °C) zur Entwässerung und Bildung von Anhydrit. Gelangt der Anhydrit wieder an die Erdoberfläche, wird mit der Zeit Gips zurückgebildet. Oft treten deshalb beide Formen gemeinsam auf.<ref>{{Literatur |Autor=R. C. Murray (2) |Titel=Origin and Diagenesis of Gypsum and Anhydrite |Sammelwerk=[[SEPM Journal of Sedimentary Research]] |Band=Vol. 34 |Datum=1964 |DOI=10.1306/74D710D2-2B21-11D7-8648000102C1865D}}</ref>
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 Naturalis Biodiversity Center - Gypsum - mineral.jpg|Gipskristall
 Bassanite-192766.jpg|Bassanit
 Anhydrite-217320.jpg|Anhydritkristalle
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In einigen Weltregionen liegen geeignete Bedingungen für die Neubildung von Gips vor. Ein Beispiel für die Bildung aus Meerwasser ist der [[Persischer Golf|Persische Golf]]; Seen, an denen Gips gebildet wird, sind zum Beispiel der [[Großer Salzsee|Große Salzsee]] in [[Utah]] ([[Vereinigte Staaten]]), die [[Laguna de Gallocanta|Laguna de Callocanta]] ([[Spanien]]) und der [[Tschadsee|Tschad-See]]. Besonders alte Gips-Vorkommen liegen in [[Australien]] und Nordwestrussland. Geologisch jüngere Vorkommen existieren in [[Kanada]] und den Vereinigten Staaten, in [[Mitteleuropa]] ([[Zechstein]]) und in den [[Anden]].<ref name=":23" /> Im [[White-Sands-Nationalpark]] in [[New Mexico]] gibt es Sanddünen, die zu 96 % aus feinen Gipskörnern bestehen.<ref>{{Literatur |Autor=R. F. Parsons |Titel=Gypsophily in Plants – A Review |Sammelwerk=[[American Midland Naturalist]] |Band=96 |Nummer=1 |Datum=1976-07 |DOI=10.2307/2424564 |Seiten=1}}</ref> Eine reinweiße und extrem feinkörnige Gipsvariante wird [[Alabaster]] genannt, transparente Gips-[[Einkristall]]e bilden das [[Marienglas]].<ref>{{Literatur |Autor=Amit G. Reiss, Ittai Gavrieli, Yoav O. Rosenberg, Itay J. Reznik, Andreas Luttge, Simon Emmanuel, Jiwchar Ganor |Titel=Gypsum Precipitation under Saline Conditions: Thermodynamics, Kinetics, Morphology, and Size Distribution |Sammelwerk=Minerals |Band=11 |Nummer=2 |Datum=2021-01-30 |Seiten=141 |DOI=10.3390/min11020141}}</ref> In der [[Mine von Naica]] in Mexiko kommen riesige Kristalle aus Marienglas vor, die bis zu elf Meter lang und einen Meter dick sind.<ref>{{Literatur |Autor=Juan Manuel García-Ruiz, Roberto Villasuso, Carlos Ayora, Angels Canals, Fermín Otálora |Titel=Formation of natural gypsum megacrystals in Naica, Mexico |Sammelwerk=[[Geology]] |Band=35 |Nummer=4 |Datum=2007 |DOI=10.1130/G23393A.1 |Seiten=327}}</ref> [[Sandrose]]n bestehen aus verwachsenen Gipskristallen und Sandkörnern.<ref>{{Literatur |Autor=M. M. Al‐Kofahi, A. B. Hallak, H. A. Al‐Juwair, A. K. Saafin |Titel=Analysis of desert rose using PIXE and RBS techniques |Sammelwerk=[[X-Ray Spectrometry]] |Band=22 |Nummer=1 |Datum=1993-01 |DOI=10.1002/xrs.1300220107 |Seiten=23–27}}</ref> In der [[Atacama-Wüste]] gibt es größere Vorkommen von Calciumsulfat, die aufgrund der Trockenheit hauptsächlich aus Anhydrit mit einer dünnen Gipsschicht bestehen.<ref name=":24" /> Vorkommen von Bassanit sind selten, er wurde aber in der kalifornischen Wüste, am [[Vesuv]] und in [[Ölsand]]en aus [[Zentralasien]] nachgewiesen,<ref>Robert D. Allen, Henry Kramer: ''Occurrence of bassanite in two desert basins in Southeastern California.'' In: ''[[American Mineralogist]].'' Band 38, Nummer 11–12, 1953, S. 1266–1268.</ref> außerdem in der [[Cioclovina-Höhle]] in [[Rumänien]].<ref>Delia-Georgeta Dumitraș et al.: ''Gypsum and bassanite in the bat guano deposit from the “dry” Cioclovina cave (Sureanu Mountains, Romania).'' In: ''[[Romanian Journal of Mineral Deposits]].'' Band 81, 2004, S. 84–87.</ref> Anhydrit, Bassanit und Gips wurden auch auf dem [[Mars (Planet)|Mars]] entdeckt.<ref>{{Literatur |Autor=James J. Wray, Steven W. Squyres, Leah H. Roach, Janice L. Bishop, John F. Mustard, Eldar Z. Noe Dobrea |Titel=Identification of the Ca-sulfate bassanite in Mawrth Vallis, Mars |Sammelwerk=[[Icarus (Journal)|Icarus]] |Band=209 |Nummer=2 |Datum=2010-10 |DOI=10.1016/j.icarus.2010.06.001 |Seiten=416–421}}</ref> In der nördlichen Polarregion des Planeten wurde Calciumsulfat nachgewiesen, bei dem es sich vermutlich überwiegend um Gips handelt.<ref>{{Literatur |Autor=Yves Langevin, François Poulet, Jean-Pierre Bibring, Brigitte Gondet |Titel=Sulfates in the North Polar Region of Mars Detected by OMEGA/Mars Express |Sammelwerk=[[Science]] |Band=307 |Nummer=5715 |Datum=2005-03-11 |DOI=10.1126/science.1109091 |Seiten=1584–1586}}</ref>
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 Yardangs in dunes, White Sands National Park, New Mexico, United States.jpg|White-Sands-Nationalpark
 Cristales cueva de Naica.JPG|Kristalle in der Mine von Naica; unten rechts ist klein eine Person zu sehen
 Desert rose 3.jpg|Sandrose
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==== Andere Minerale ====
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 | Bild2       = Arcanite.jpg
}}
Die bedeutendsten Sulfatminerale neben den Calciumsulfaten sind [[Baryt]] (Schwerspat, [[Bariumsulfat|BaSO<sub>4</sub>]]), [[Coelestin (Mineral)|Coelestin]] ([[Strontiumsulfat|SrSO<sub>4</sub>]]), [[Anglesit]] ([[Blei(II)-sulfat|PbSO<sub>4</sub>]]) und [[Epsomit]] (MgSO<sub>4</sub>·7 H<sub>2</sub>O).<ref name=":36" /><ref>Martin Okrusch, Siegfried Matthes: ''Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde.'' 8. Auflage, Springer, Berlin / Heidelberg 2009, ISBN 978-3-540-78200-1, S.&nbsp;107&nbsp;ff.</ref> Anglesit bildet sich als Sekundärmineral aus [[Galenit]] (PbS). Oft wird Galenit jedoch stattdessen zu [[Cerussit]] (PbCO<sub>3</sub>) umgewandelt, sodass Anglesit im Gegensatz zu diesen beiden Mineralen seltener ist.<ref>{{Literatur |Autor=Harald G. Dill, Berthold Weber, Reiner Botz |Titel=Metalliferous duricrusts („orecretes“) – markers of weathering: A mineralogical and climatic-geomorphological approach to supergene Pb-Zn-Cu-Sb-P mineralization on different parent materials |Sammelwerk=Neues Jahrbuch für Mineralogie – Abhandlungen |Band=190 |Nummer=2 |Datum=2013-04-01 |Seiten=167 |DOI=10.1127/0077-7757/2013/0235}}</ref> [[Kupfersulfat]]-Pentahydrat kommt natürlich als [[Chalkanthit]] vor.<ref>{{Literatur |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]]. 7: Vol. A. Alphabetically arranged articles Chlorophenols to copper compounds |Band=7 |Auflage=5. |Verlag=VCH Verl.-Ges |Ort=Weinheim |Datum=1986 |ISBN=3-527-20107-6 |Seiten=577 |Kommentar=Eintrag zu 'Copper Compounds'}}</ref> [[Kaliumsulfat]] kommt natürlich in Form des Minerals [[Arcanit]] vor, das in Guano-Ablagerungen und Fumarolen gefunden wurde.<ref>{{Literatur |Autor=N. V. Zubkova, I. V. Pekov, D. A. Ksenofontov, V. O. Yapaskurt, D. Yu. Pushcharovsky, E. G. Sidorov |Titel=Arcanite from Fumarole Exhalations of the Tolbachik Volcano (Kamchatka, Russia) and Its Crystal Structure |Sammelwerk=[[Doklady Earth Sciences]] |Band=479 |Nummer=1 |Datum=2018-03 |DOI=10.1134/S1028334X18030121 |Seiten=339–341}}</ref> Es ist eine zweistellige Zahl an Sulfat-Mineralen bekannt, die in und um Salzseen vorkommen. Häufige Vertreter neben Gips sind [[Blödit]] (Na<sub>2</sub>Mg[SO<sub>4</sub>]<sub>2</sub>·4 H<sub>2</sub>O), [[Mirabilit]] (Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>·10 H<sub>2</sub>O), [[Thénardit|Thenardit]] (Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) sowie Epsomit (MgSO<sub>4</sub>·7 H<sub>2</sub>O) und [[Hexahydrit]] (MgSO<sub>4</sub>·6 H<sub>2</sub>O).<ref name=":5" />

==== Biominerale ====
[[Datei:Haeckel Acanthometra.jpg|mini|Zeichnungen von Acantharia]][[Biomineral]]e sind mineralische Verbindungen, die von Lebewesen gebildet werden. Sie dienen unter anderem als Sinnesorgane und als Strukturelemente im Skelett. Verschiedene Sulfat-Minerale kommen als Biominerale in Lebewesen vor, vorwiegend in solchen, die im Meer leben.<ref>{{Literatur |Autor=Fabienne Bosselmann, Matthias Epple |Titel=Sulfate‐Containing Biominerals |Sammelwerk=[[Biomineralization]] |Verlag=Wiley |Datum=2008 |ISBN=978-0-470-03525-2 |DOI=10.1002/9780470986325.ch6 |Seiten=207–217}}</ref> Die einzelligen [[Acantharia]] besitzen ein Skelett, das aus zehn oder zwanzig [[Sklerit]]en (Skelett-Segmenten) besteht. Bei diesen handelt es sich jeweils um [[Einkristall]]e aus [[Coelestin (Mineral)|Coelestin]] (Strontiumsulfat).<ref>{{Literatur |Titel=Crystallographic and morphological studies of the celestite skeleton of the acantharian species Phyllostaurus siculus |Sammelwerk=Proceedings of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences |Band=233 |Nummer=1273 |Datum=1988-05-23 |Seiten=393–405 |DOI=10.1098/rspb.1988.0029}}</ref> Sulfatminerale, insbesondere [[Bassanit]] (CaSO<sub>4</sub> · ½ H<sub>2</sub>O), kommen als Biominerale in sogenannten [[Statolith]]en bei Quallen vor. Dabei handelt es sich um kleine Kristalle, die der Wahrnehmung der [[Gravitation|Schwerkraft]] dienen.<ref>{{Literatur |Autor=John A. Raven, Andrew H. Knoll |Titel=Non-Skeletal Biomineralization by Eukaryotes: Matters of Moment and Gravity |Sammelwerk=[[Geomicrobiology Journal]] |Band=27 |Nummer=6–7 |Datum=2010-09-10 |DOI=10.1080/01490451003702990 |Seiten=572–584}}</ref> Die [[Schirmquallen]] und [[Würfelquallen]] besitzen beide Statolithen aus [[Calciumsulfat]].<ref name=":21">{{Literatur |Autor=Henry Tiemann, Ilka Sötje, Alexander Becker, Gerhard Jarms, Matthias Epple |Titel=Calcium sulfate hemihydrate (bassanite) statoliths in the cubozoan Carybdea sp. |Sammelwerk=Zoologischer Anzeiger – A Journal of Comparative Zoology |Band=245 |Nummer=1 |Datum=2006-07 |Seiten=13–17 |DOI=10.1016/j.jcz.2006.03.001}}</ref> Bei den Statolithen der [[Kronenqualle]] handelt es sich um Bassanit-Einkristalle mit einer Länge von etwa 60 μm und einem Durchmesser von etwa 15 μm.<ref name=":22">{{Literatur |Autor=Henry Tiemann, Ilka Sötje, Gerhard Jarms, Carsten Paulmann, Matthias Epple, Bernd Hasse |Titel=Calcium sulfate hemihydrate in statoliths of deep-sea medusae |Sammelwerk=[[Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions]] |Nummer=7 |Datum=2002-03-26 |DOI=10.1039/b111524c |Seiten=1266–1268}}</ref> Statolithen von Würfelquallen der Gattung ''[[Carbybdea]]'' bestehen ebenfalls aus Bassanit, allerdings in Form eines Clusters anstatt in Form von Einkristallen.<ref name=":21" /> Bassanit wird normalerweise leicht zu [[Gips]] hydratisiert, was aber durch Einbettung in Membranen verhindert wird. Mit einer 32 % höheren Dichte gegenüber Gips ist Bassanit zum Zweck der Gravitationswahrnehmung vorteilhaft.<ref name=":22" /><ref>{{Literatur |Autor=Fabienne Boßelmann, Matthias Epple, Ilka Sötje, Henry Tiemann |Titel=Statoliths of Calcium Sulfate Hemihydrate are used for Gravity Sensing in Rhopaliophoran Medusae (Cnidaria) |Sammelwerk=Handbook of Biomineralization |Verlag=Wiley |Datum=2007 |ISBN=978-3-527-31641-0 |Seiten=261–272 |DOI=10.1002/9783527619443.ch15}}</ref> Sulfat kann in geringen Mengen in Muschelschalen eingebaut werden, die überwiegend aus [[Aragonit]] ([[Calciumcarbonat]]) bestehen. Bei der [[Riesenmuscheln|Riesenmuschel-Art]] ''[[Hippopus hippopus]]'' wurden in der Schale Sulfat-Anteile bis über 0,1 % nachgewiesen.<ref>{{Literatur |Autor=T. Yoshimura, Y. Tamenori, H. Kawahata, A. Suzuki |Titel=Fluctuations of sulfate, S-bearing amino acids and magnesium in a giant clam shell |Sammelwerk=[[Biogeosciences]] |Band=11 |Nummer=14 |Datum=2014-07-24 |DOI=10.5194/bg-11-3881-2014 |Seiten=3881–3886}}</ref> [[Baryt]] zur Gravitationswahrnehmung kommt in [[Alge]]n der Gattung ''[[Chara (Algengattung)|Chara]]'' vor.<ref>{{Literatur |Autor=Natercia Barbosa, Jean-Michel Jaquet, Oscar Urquidi, Takuji B.M. Adachi, Montserrat Filella |Titel=Combined in vitro and in vivo investigation of barite microcrystals in Spirogyra (Zygnematophyceae, Charophyta) |Sammelwerk=[[Journal of Plant Physiology]] |Band=276 |Datum=2022-09 |DOI=10.1016/j.jplph.2022.153769 |Seiten=153769}}</ref> Neben den Vorkommen in Meereslebewesen wurden im Holz des [[Zahnbürstenbaum]]s Bassanit-Kristalle nachgewiesen.<ref>{{Literatur |Autor=A. U. Dogan, M. Dogan, D. C. N. Chan, D. E. Wurster |Titel=Bassanite fromSalvadora persica: A new evaporitic biomineral |Sammelwerk=Carbonates and Evaporites |Band=20 |Nummer=1 |Datum=2005-03 |Seiten=2–7 |DOI=10.1007/BF03175444}}</ref>

=== Atmosphärenchemie der Sulfate ===
[[Datei:Figure Sulfate Aerosols.svg|mini|Schematische Darstellung der Bildung von Sulfat-Aerosolen: Schwefeldioxid (Mitte) wird von Vulkanen und Industrie emittiert und durch Oxidation von schwefelorganischen Verbindungen gebildet. Zu letzteren gehört vor allem Dimethylsulfid, das von Phytoplankton emittiert wird (unten rechts). Durch Oxidation und Reaktion mit Wasser bildet sich Schwefelsäure, deren Dissoziation in Wasser Hydrogensulfat und Sulfat ergibt]]
Sulfat-Aerosole bestehen vorwiegend aus dissoziierter Schwefelsäure, das heißt in Form von gelösten Hydrogensulfat-Ionen. Sie haben einen erheblichen Einfluss auf das Klima und können insbesondere vorübergehende Abkühlungen verursachen.<ref>{{Literatur |Autor=J. E. Penner, C. C. Chuang, K. Grant |Titel=Climate forcing by carbonaceous and sulfate aerosols |Sammelwerk=Climate Dynamics |Band=14 |Nummer=12 |Datum=1998-10-29 |Seiten=839–851 |DOI=10.1007/s003820050259}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=O. Boucher, M. Pham |Titel=History of sulfate aerosol radiative forcings |Sammelwerk=[[Geophysical Research Letters]] |Band=29 |Nummer=9 |Datum=2002-05 |DOI=10.1029/2001GL014048}}</ref> Sulfat-Aerosole entstehen aus [[Schwefeldioxid]], das im Wesentlichen aus drei Quellen stammt: Industrielle Abgase, [[Vulkanausbruch|Vulkanausbrüche]] und Oxidation von [[Dimethylsulfid]], das durch [[Phytoplankton]] freigesetzt wird. Durch Oxidation des Schwefeldioxids, beispielsweise durch [[Hydroxyl-Radikal|Hydroxylradikale]], und Reaktion mit Wasser wird in der Atmosphäre [[Schwefelsäure]] gebildet. Schwefelsäure- und Wassermoleküle bilden feine Partikel, wobei sich durch Dissoziation der Säure hauptsächlich Hydrogensulfat-Ionen bilden. Alternativ kann sich Schwefeldioxid im Wasser vorhandener Wolken lösen, wo es durch [[Wasserstoffperoxid]] oxidiert wird. Auch in diesem Fall bildet sich Schwefelsäure, die jedoch sofort in Lösung vorliegt und zu Hydrogensulfat dissoziiert. In beiden Fällen können Schwefelsäure und Hydrogensulfat durch Reaktion mit [[Ammoniak]] zum Teil zu Ammoniumsulfat weiterreagieren. Die abkühlende Wirkung der Sulfat-Aerosole beruht einerseits auf der Eigenschaft der Partikel, Sonnenlicht zu reflektieren. Andererseits wirken sie als [[Keimbildung|Kondensationskeime]] für die Wolkenbildung und erhöhen die Dichte und die [[Albedo]] (die Reflexionsfähigkeit) der Wolken.<ref name=":18">{{Literatur |Autor=Robert J. Charlson, Tom M. L. Wigley |Titel=Sulfate Aerosol and Climatic Change |Sammelwerk=[[Scientific American]] |Band=270 |Nummer=2 |Datum=1994-02 |DOI=10.1038/scientificamerican0294-48 |Seiten=48–57}}</ref>

Sulfat-Aerosole werden oft innerhalb kurzer Zeit ausgewaschen und können sich dadurch nicht in der gesamten Atmosphäre verbreiten. Der Kühlungs-Effekt ist daher überwiegend zeitlich und örtlich begrenzt.<ref name=":18" /> Gemäß einer wissenschaftlichen Studie hat die Freisetzung von Schwefeldioxid durch die Industrie in bestimmten Weltregionen vorübergehend die Klimaerwärmung durch Treibhausgase ausgeglichen, insbesondere in Mitteleuropa und den östlichen Vereinigten Staaten.<ref>{{Literatur |Autor=J. T. Kiehl, B. P. Briegleb |Titel=The Relative Roles of Sulfate Aerosols and Greenhouse Gases in Climate Forcing |Sammelwerk=[[Science]] |Band=260 |Nummer=5106 |Datum=1993-04-16 |DOI=10.1126/science.260.5106.311 |Seiten=311–314}}</ref> Speziell bei größeren Vulkanausbrüchen wird das freigesetzte Schwefeldioxid bis in die [[Stratosphäre]] getragen, wo die Aerosolpartikel mehrere Jahre verweilen können und dann globale Klimaeffekte verursachen. Aus der Analyse von [[Eisbohrkern]]en können anhand von Sulfat-Ablagerungen Rückschlüsse auf Vulkanausbrüche in der Vergangenheit gezogen werden.<ref>{{Literatur |Autor=Lauren R. Marshall, Elena C. Maters, Anja Schmidt, Claudia Timmreck, Alan Robock, Matthew Toohey |Titel=Volcanic effects on climate: recent advances and future avenues |Sammelwerk=[[Bulletin of Volcanology]] |Band=84 |Nummer=5 |Datum=2022-05 |DOI=10.1007/s00445-022-01559-3}}</ref> Sulfat-Aerosole tragen zum [[Saurer Regen|sauren Regen]] bei. Das Schwefeldioxid gehört neben [[Kohlenstoffdioxid|Kohlendioxid]] und [[Stickoxide]]n zu den wichtigsten Gasen, die in der Atmosphäre zu Säuren reagieren können. Schwefelsäure (aus Schwefeldioxid) ist eine starke Säure. Sie dissoziiert daher vollständig zu Hydrogensulfat und Oxonium-Ionen. Die Konzentration an Oxonium-Ionen korreliert direkt mit dem [[PH-Wert|''p''H-Wert]], daher sind die Sulfat-Aerosole stark sauer und ihre Auswaschung aus der Atmosphäre führt zu saurem Regen.<ref>{{Literatur |Autor=Gene E. Likens, Richard F. Wright, James N. Galloway, Thomas J. Butler |Titel=Acid Rain |Sammelwerk=[[Scientific American]] |Band=241 |Nummer=4 |Datum=1979 |Seiten=43–51 |JSTOR=24965312}}</ref>

[[Datei:Crater Lake at the Mount Pinatubo Caldera in the Philippines.jpg|mini|[[Caldera (Krater)|Caldera]] des Pinatubo (Philippinen)]]
Beispiele für Vulkanausbrüche, die zu einer vorübergehenden Abkühlung des Klimas führten, sind der [[Krakatau#Der große Ausbruch von 1883|Ausbruch des Krakatau]] 1883 und der [[Pinatubo#Ausbruch 1991|Ausbruch des Pinatubo]] 1991.<ref name=":18" /> Die durch den Ausbruch des Pinatubo 1991 freigesetzte Menge an Schwefeldioxid betrug etwa 20 Millionen Tonnen. Durch die entstehenden Sulfat-Aerosole war die globale Durchschnittstemperatur 1992 um 0,4 °C kälter als erwartet und 1993 um 0,1 °C.<ref>{{Literatur |Autor=M. Patrick McCormick, Larry W. Thomason, Charles R. Trepte |Titel=Atmospheric effects of the Mt Pinatubo eruption |Sammelwerk=[[Nature]] |Band=373 |Nummer=6513 |Datum=1995-02 |DOI=10.1038/373399a0 |Seiten=399–404}}</ref> Der [[Tambora#Eruption von 1815|Ausbruch des Tambora 1815]] setzte ungefähr 60 bis 80 Millionen Tonnen Schwefeldioxid frei und führte weltweit und besonders in Europa zu deutlichen klimatischen Abkühlungen in den folgenden Jahren, inklusive des sogenannten [[Jahr ohne Sommer|Jahrs ohne Sommer]] 1816.<ref>Stefan Brönnimann, Daniel Krämer: ''Tambora und das «Jahr ohne Sommer» 1816. Klima, Mensch und Gesellschaft'' (= ''Geographica Bernensia.'' Band G90). Universität Bern, Bern 2016, ISBN 978-3-905835-45-8, [[doi:10.4480/gb2016.g90.02|DOI:10.4480/gb2016.g90.02]].</ref> In den Jahren 536 und 540 fanden vermutlich zwei Vulkanausbrüche statt, die etwa 30 und 50 Millionen Tonnen Schwefeldioxid freisetzten. Die dadurch erzeugten Sulfat-Aerosole führten zu einer deutlichen Abschwächung der Sonneneinstrahlung und zu einer vorübergehenden Verringerung der weltweiten durchschnittlichen Temperatur um mehrere Grad Celsius. Das Jahrzehnt ab 536 war das durchschnittlich kälteste in den vergangenen zwei Jahrtausenden (siehe [[Klimaanomalie 536–550]]).<ref>{{Literatur |Autor=Matthew Toohey, Kirstin Krüger, Michael Sigl, Frode Stordal, Henrik Svensen |Titel=Climatic and societal impacts of a volcanic double event at the dawn of the Middle Ages |Sammelwerk=[[Climatic Change]] |Band=136 |Nummer=3–4 |Datum=2016-06 |DOI=10.1007/s10584-016-1648-7 |Seiten=401–412}}</ref>

=== Allgemeine biologische Bedeutung ===
[[Datei:3'-Phosphoadenosine-5'-phosphosulfate.svg|mini|Phosphoadenosinphosphosulfat (PAPS)]]
Sulfat-Ionen sind wenig reaktiv und werden sowohl in der [[Assimilation (Biologie)#Schwefel-Assimilation bei Pflanzen|Schwefel-Assimilation]] als auch für die [[Biosynthese]] von Schwefelsäure-Estern aktiviert, meist als [[3′-Phosphoadenosin-5′-phosphosulfat|Phosphoadenosinphosphosulfat]] (PAPS). Durch Reaktion von Sulfat mit [[Adenosintriphosphat]] (ATP) entsteht das gemischte [[Säureanhydride|Anhydrid]] [[Adenosinphosphosulfat]]. Dessen Phosphorylierung ergibt PAPS.<ref name=":33" /> Bei Tieren werden beide Syntheseschritte des PAPS vom gleichen Enzym, der [[PAPS-Synthase]], katalysiert. In Pflanzen, Pilzen und Bakterien werden die beiden Schritte jeweils von zwei verschiedenen Enzymen katalysiert.<ref name=":40">{{Literatur |Autor=Charles A. Strott |Titel=Sulfonation and Molecular Action |Sammelwerk=[[Endocrine Reviews]] |Band=23 |Nummer=5 |Datum=2002-10-01 |DOI=10.1210/er.2001-0040 |Seiten=703–732}}</ref>

Die Schwefel-Assimilation ist die Aufnahme von Schwefel-Verbindungen und deren Umwandlung in Verbindungen, die für den jeweiligen Organismus besser verwendbar sind. Bei diesem Prozess wird in Pflanzen und Mikroorganismen zunächst aus Sulfat entweder Adenosinphosphosulfat oder PAPS gebildet. Diese Verbindungen reagieren mit [[Thiole|Thiol-Gruppen]] in Proteinen. Dadurch bilden sich proteingebundene [[Thiosulfate|Thiosulfat-Gruppen]]. Eine solche Gruppe kann durch eine [[Thiosulfatreduktase]] zu einer [[Disulfide|Disulfid-Gruppe]] reduziert werden. Das zweite Schwefelatom dieser Gruppe wird anschließend unter Abspaltung von [[Acetate|Acetat]] auf [[O-Acetylserin|''O''-Acetylserin]] übertragen, wodurch [[Cystein]] entsteht.<ref name=":33" />

Die Biosynthese von Sulfaten und die dafür nötigen Sulfotransferasen kommen bei allen Lebewesen vor. Als Quelle für die Sulfat-Gruppen dient dabei das PAPS. Sulfotransferasen kommen einerseits im [[Cytosol]] (in der Zellflüssigkeit) und andererseits [[Membranständiges Protein|membranständig]] (an die [[Zellmembran]] gebunden) vor. Cytosolische Sulfotransferasen setzen vorwiegend kleine Moleküle um. Dazu gehören die Regulierung von [[Steroidhormon]]en und die Entgiftung von organismusfremden Stoffen. Die membranständigen Sulfotransferasen modifizieren überwiegend große Biomoleküle wie [[Protein]]e und [[Kohlenhydrate]]. Die Sulfatierung großer Biomoleküle spielt eine Rolle bei vielen biochemischen Prozessen. Modifikationen von [[Proteoglykane|Proteoglycanen]] steuern die Eigenschaften für die zelluläre [[Signaltransduktion]] und [[Molekülerkennung#Biologische Systeme|Molekülerkennung]]. Weitere Prozesse, bei denen sulfatierte Makromoleküle beteiligt sind, sind der Eintritt von Viren in Zellen und die Regulierung der [[Hämostase|Blutgerinnung]].<ref name=":40" /><ref name=":41">{{Literatur |Autor=Eli Chapman, Michael D. Best, Sarah R. Hanson, Chi‐Huey Wong |Titel=Sulfotransferases: Structure, Mechanism, Biological Activity, Inhibition, and Synthetic Utility |Sammelwerk=[[Angewandte Chemie International Edition]] |Band=43 |Nummer=27 |Datum=2004-07-05 |DOI=10.1002/anie.200300631 |Seiten=3526–3548}}</ref> Wichtig für viele biologische Eigenschaften von Biomolekülen mit Sulfat-Gruppen ist die Tatsache, dass diese Gruppen bei physiologischen ''p''H-Werten grundsätzlich deprotoniert vorliegen, sodass diese Biomoleküle insgesamt eine erhebliche negative Ladung aufweisen. Dies beeinflusst wiederum die Löslichkeit, kann die [[Konformation]] der Moleküle ändern und ermöglicht ionische Wechselwirkungen mit anderen Molekülen.<ref name=":40" /> Neben den weitverbreiteten Sulfotransferasen, die PAPS als Sulfatquelle nutzen, kommen bei Bakterien auch noch PAPS-unabhängige Sulfotransferasen vor. Diese können Sulfat-Gruppen von einem Phenylester auf ein Phenol übertragen, wobei ein anderer Phenylester entsteht.<ref>{{Literatur |Autor=Goran Malojčić, Robin L. Owen, Rudi Glockshuber |Titel=Structural and Mechanistic Insights into the PAPS-Independent Sulfotransfer Catalyzed by Bacterial Aryl Sulfotransferase and the Role of the DsbL/DsbI System in Its Folding |Sammelwerk=[[Biochemistry]] |Band=53 |Nummer=11 |Datum=2014-03-25 |DOI=10.1021/bi401725j |Seiten=1870–1877}}</ref>

=== Vorkommen in Tieren ===
In [[Vielzellige Tiere|vielzelligen Tieren]] ist die Sulfatierung chemischer Verbindungen ein wichtiger biologischer Prozess, der in allen Organen stattfindet. Das für die Sulfatierung nötige PAPS kann bei Säugetieren in allen Geweben gebildet werden. Stand 2002 waren 44 cytosolische Sulfotransferasen aus Säugetieren bekannt sowie 32 membranständige Sulfotransferasen.<ref name=":40" /> Aus dem Cytosol menschlicher Zellen waren Stand 2004 zehn Sulfotransferasen bekannt.<ref name=":41" />

==== Sulfatierung im Metabolismus kleiner Moleküle ====
Teilweise dient die Sulfatierung endogener (körpereigener) Substanzen dazu, bioaktive Verbindungen in eine stabile, inaktive Speicherform zu überführen. Sulfotransferasen, die der Regulierung von Hormonen dienen, sind vergleichsweise selektiv für ihre jeweiligen Substrate. Sulfotransferasen, die der Entgiftung dienen, können demgegenüber eine größere Bandbreite an Molekülen umsetzen. Die [[Estrogen-Sulfotransferase]] reguliert das Mengenverhältnis zwischen [[Estrogene]]n und [[Estrogene#Metabolismus|ihren Sulfaten]].<ref name=":41" /> Auch das Hormon [[Pregnenolon]] wird reguliert, indem es teilweise in das inaktive [[Pregnenolonsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Pregnenolonsulfat|CAS=1247-64-9|Wikidata=Q7239912|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=105074}}</ref> umgewandelt wird. Freie [[Katecholamine|Catecholamine]] (darunter [[Dopamin]] und [[Adrenalin]]) werden schnell abgebaut und liegen überwiegend in modifizierter Form vor. Die genauen Modifikationen unterscheiden sich zwischen verschiedenen Säugetier-Arten. Bei Menschen ist die Sulfatierung die häufigste Modifikation, während es bei Ratten die [[Glucuronidierung]] ist. Im Gegensatz zu anderen Reaktionen der Catecholamine ist die Sulfatierung reversibel.<ref name=":40" />

[[Datei:Indoxyl sulfate.svg|mini|Indoxylsulfat wird beim Abbau von überschüssigem Tryptophan gebildet]]
Die Sulfatierung ist außerdem eine verbreitete Form der [[Konjugation (Biologie)|Konjugatbildung]]. Viele Fremdstoffe, inklusive Medikamenten, werden durch die Bildung von Sulfaten und anderen Konjugaten in eine biologisch weniger aktive Form überführt. Eine Ausnahme stellt der Arzneistoff [[Minoxidil]] dar, dessen im Körper gebildetes Sulfat die eigentlich aktive Verbindung ist. Die für die Konjugatbildung nötigen Sulfotransferasen kommen vermehrt in der [[Leber]] vor. Bei schlecht wasserlöslichen Verbindungen wird durch die Sulfatierung die Wasserlöslichkeit erhöht und die Ausscheidung erleichtert. Zu den körperfremden Verbindungen, die so modifiziert werden, gehören die [[Phenole]], beispielsweise das [[Nitrophenole|''para''-Nitrophenol]].<ref name=":40" /><ref>{{Literatur |Autor=Nandita Shangari, Tom S. Chan, Peter J. O’Brien |Titel=Sulfation and Glucuronidation of Phenols: Implications in Coenyzme Q Metabolism |Sammelwerk=[[Methods in Enzymology]] |Band=400 |Verlag=Elsevier |Datum=2005 |ISBN=0-12-182805-0 |DOI=10.1016/s0076-6879(05)00020-0 |Seiten=342–359}}</ref> Phenol selbst war die erste Verbindung, bei der die Metabolisierung durch Bildung eines Sulfats nachgewiesen wurde.<ref name=":62" /> Im Fettsäurestoffwechsel werden die dabei gebildeten [[Gallensäuren]] sulfatiert.<ref>{{Literatur |Autor=Vlasia Kastrinou Lampou, Birk Poller, Felix Huth, Audrey Fischer, Gerd A. Kullak-Ublick, Michael Arand, Heiko S. Schadt, Gian Camenisch |Titel=Novel insights into bile acid detoxification via CYP, UGT and SULT enzymes |Sammelwerk=[[Toxicology in Vitro]] |Band=87 |Datum=2023-03 |DOI=10.1016/j.tiv.2022.105533 |Seiten=105533}}</ref> Über die Nahrung aufgenommene [[Flavonoide]] werden ebenso sulfatiert, so wird aus [[Quercetin]] und seinen [[Glycoside]]n das [[Quercetin-3′-O-sulfat|Quercetin-3'-O-sulfat]] gebildet.<ref name=":66">{{Literatur |Autor=Paul W. Needs, Paul A. Kroon |Titel=Convenient syntheses of metabolically important quercetin glucuronides and sulfates |Sammelwerk=[[Tetrahedron]] |Band=62 |Nummer=29 |Datum=2006-07 |DOI=10.1016/j.tet.2006.04.102 |Seiten=6862–6868}}</ref> Andere körperfremde Stoffe, die im Metabolismus nachweislich zu Sulfaten umgesetzt werden, sind die Medikamente [[Salbutamol]] und [[Levosalbutamol]].<ref>{{Literatur |Autor=David W. Boulton, J. Paul Fawcett |Titel=The Pharmacokinetics of Levosalbutamol: What are the Clinical Implications? |Sammelwerk=[[Clinical Pharmacokinetics]] |Band=40 |Nummer=1 |Datum=2001 |DOI=10.2165/00003088-200140010-00003 |Seiten=23–40}}</ref> Daneben werden auch überschüssige körpereigene Verbindungen über diesen Weg eliminiert. Beispiele hierfür sind die [[Schilddrüsenhormone]] [[Triiodthyronin]] und [[Thyroxin|Tetraiodthyronin]]<ref name=":40" /> und die Aminosäure [[Tryptophan]], die im Körper zu [[Indoxylsulfat]] abgebaut wird.<ref>{{Literatur |Autor=Sheldon Leong, Tammy Sirich |Titel=Indoxyl Sulfate—Review of Toxicity and Therapeutic Strategies |Sammelwerk=[[Toxins]] |Band=8 |Nummer=12 |Datum=2016-11-30 |DOI=10.3390/toxins8120358 |PMC=5198552 |PMID=27916890 |Seiten=358}}</ref>

==== Sulfatierung von Kohlenhydraten ====
[[Glykosaminoglykane|Glycosaminoglycane]] sind Kohlenhydrat-Ketten, die aus zwei sich abwechselnden Zucker-Einheiten bestehen: Einer [[Uronsäuren|Uronsäure]] und einem [[Aminozucker]], die zusätzlich eine variable Anzahl an Sulfat-Gruppen aufweisen. Die Verbindungen weisen eine große Strukturvielfalt auf, was Kettenlänge und Sulfatierungsgrad angeht. Bei den sogenannten [[Proteoglykane|Proteoglycanen]] sind Glycosaminoglycan-Ketten an Proteine gebunden. Die Proteoglycane erfüllen vielfältige biologische Funktionen, unter anderem beim Aufbau von [[Gewebe (Biologie)|Geweben]] und der biochemischen [[Signaltransduktion]].<ref name=":40" /><ref name=":46">{{Literatur |Autor=Tadahisa Mikami, Hiroshi Kitagawa |Titel=Biosynthesis and function of chondroitin sulfate |Sammelwerk=[[Biochimica et Biophysica Acta]] (BBA) – General Subjects |Band=1830 |Nummer=10 |Datum=2013-10 |DOI=10.1016/j.bbagen.2013.06.006 |Seiten=4719–4733}}</ref> Bei der [[Biosynthese]] von Glycosaminoglycanen durch Sulfotransferasen werden zunächst allgemeine Vorläufermoleküle gebildet, die zum Ende der Biosynthese an eine bestimmte biologische Funktion angepasst werden.<ref name=":41" /> Die Polysaccharid-Kette wird dabei sulfatiert, wobei im Allgemeinen mehr als eine Sulfat-Gruppe pro Wiederholeinheit auftreten. Das exakte Muster der Sulfat-Gruppen ist aber je nach genauer Funktion der Moleküle unterschiedlich.<ref name=":46" />

[[Datei:Chondroitin sulfate C.svg|mini|Mögliche Wiederholeinheit des Chondroitinsulfats, in diesem Fall mit nur einer Sulfat-Gruppe]]
Beim [[Chondroitinsulfat]] sind die Zucker-Einheiten [[Glucuronsäure]] und [[N-Acetylgalactosamin|''N''-Acetylgalactosamin]]. Chondroitinsulfat-Varianten regulieren die Vermehrung von [[Stammzelle]]n und das Wachstum von Nervenzellen ([[Neurogenese]]) und sind an der Bildung des [[Gehirn]]s beteiligt.<ref name=":46" /> Chondroitinsulfate sind außerdem Bestandteil des Proteoglycans [[Aggrecan]], das eine Hauptstrukturkomponente von [[Knorpel]] ist.<ref>{{Literatur |Autor=H. Watanabe, Y. Yamada, K. Kimata |Titel=Roles of Aggrecan, a Large Chondroitin Sulfate Proteoglycan, in Cartilage Structure and Function |Sammelwerk=[[Journal of Biochemistry]] |Band=124 |Nummer=4 |Datum=1998-10-01 |DOI=10.1093/oxfordjournals.jbchem.a022166 |Seiten=687–693}}</ref> Die Hauptkomponenten von Knorpel neben Wasser sind [[Kollagene|Kollagen]] und Aggrecan. Durch die negative Ladung der Sulfat-Gruppen am Aggrecan nimmt der Knorpel Wasser auf und schwillt an, dieser Kraft entgegenwirken die Kollagenfasern. Dieses Zusammenspiel ist die Grundlage des charakteristischen elastischen Verhaltens von Knorpel.<ref>{{Literatur |Autor=Nadeen O. Chahine, Faye H. Chen, Clark T. Hung, Gerard A. Ateshian |Titel=Direct Measurement of Osmotic Pressure of Glycosaminoglycan Solutions by Membrane Osmometry at Room Temperature |Sammelwerk=[[Biophysical Journal]] |Band=89 |Nummer=3 |Datum=2005-09 |DOI=10.1529/biophysj.104.057315 |PMC=1366659 |PMID=15980166 |Seiten=1543–1550}}</ref> Chondroitinsulfate kommen in sehr unterschiedlichen Tieren vor, sowohl in Säugetieren (inklusive Menschen) als auch in [[Wirbellose]]n wie [[Tintenfische]]n.<ref>{{Literatur |Autor=Chiara Schiraldi, Donatella Cimini, Mario De Rosa |Titel=Production of chondroitin sulfate and chondroitin |Sammelwerk=[[Applied Microbiology and Biotechnology]] |Band=87 |Nummer=4 |Datum=2010-07 |DOI=10.1007/s00253-010-2677-1 |Seiten=1209–1220}}</ref> Beim [[Keratansulfat]] sind die Einheiten [[Galactose]] und [[N-Acetyllactosamin|''N''-Acetyllactosamin]],<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= N-Acetyllactosamin|CAS=32181-59-2|Wikidata=Q19903180|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=439271}}</ref> es ist das einzige der Glycosaminoglycane, das statt einer Uronsäure einen nicht oxidierten Zucker (Galactose) enthält. Eine geringe Anzahl von Keratansulfat-Einheiten kommt neben Chondroitinsulfat im Aggrecan in Knorpel vor. Besonders viel kommen Keratansulfat-Proteoglycane in der [[Hornhaut]] vor, wo sie dazu dienen, das Auge feucht und damit die Hornhaut transparent zu halten.<ref>{{Literatur |Autor=Vitor H. Pomin |Titel=Keratan sulfate: An up-to-date review |Sammelwerk=[[International Journal of Biological Macromolecules]] |Band=72 |Datum=2015-01 |DOI=10.1016/j.ijbiomac.2014.08.029 |Seiten=282–289}}</ref> Beim [[Dermatansulfat]] sind die Zucker-Einheiten [[Iduronsäure]] und ''N''-Acetylgalactosamin.

Dermatansulfat kommt primär in der unteren Hautschicht ([[Dermis]]) vor, nach der es benannt ist. Es macht bis zu 0,3 % des Trockengewichts der Haut aus. Dermatansulfat ist dort an der [[Wundheilung]] beteiligt.<ref name=":47">{{Literatur |Autor=J. M. Trowbridge, R. L. Gallo |Titel=Dermatan sulfate: new functions from an old glycosaminoglycan |Sammelwerk=[[Glycobiology]] |Band=12 |Nummer=9 |Datum=2002-09-01 |DOI=10.1093/glycob/cwf066 |Seiten=117R–125R}}</ref> Dermatansulfat entsteht aus Chondroitinsulfat: Durch eine [[Epimerisierung]]s-Reaktion ändert sich die Stereokonfiguration der Glucuronsäure, wodurch die Iduronsäure-Einheiten entstehen.<ref>{{Literatur |Autor=Udo Häcker, Kent Nybakken, Norbert Perrimon |Titel=Heparan sulphate proteoglycans: the sweet side of development |Sammelwerk=[[Nature Reviews Molecular Cell Biology]] |Band=6 |Nummer=7 |Datum=2005-07 |DOI=10.1038/nrm1681 |Seiten=530–541}}</ref> Beim [[Heparansulfat]] sind die Zucker-Einheiten Glucuronsäure oder Iduronsäure und [[N-Acetylglucosamin|''N''-Acetylglucosamin]].<ref name=":57" /> Funktionalisiertes Heparansulfat ist unter anderem wichtig für die Regulierung der [[Hämostase|Blutgerinnung]] und die [[Angiogenese]] (Bildung von Blutgefäßen).<ref name=":57" /><ref name=":41" /> Heparin besteht aus denselben Zucker-Einheiten wie das Heparansulfat, allerdings in anderen Mengenverhältnissen, außerdem weist das Heparin mehr Sulfat-Gruppen auf.<ref name=":57" /> Es wirkt [[Antikoagulation|gerinnungshemmend]] und dient der körpereigenen Regulierung der [[Hämostase|Blutgerinnung]]. Für die Wirkung ist dabei eine spezifische Abfolge von fünf Zucker-Einheiten essenziell, die in der Kette mehrfach vorliegen kann.<ref name=":57" /><ref name=":53">{{Literatur |Autor=Sultan N. Baytas, Robert J. Linhardt |Titel=Advances in the preparation and synthesis of heparin and related products |Sammelwerk=[[Drug Discovery Today]] |Band=25 |Nummer=12 |Datum=2020-12 |DOI=10.1016/j.drudis.2020.09.011 |PMC=7718634 |PMID=32947045 |Seiten=2095–2109}}</ref> Die Anbindung an Glycosaminoglycane ist für Pathogene teilweise ein wichtiger Mechanismus, um Zellen zu erkennen und anschließend in diese einzudringen. Für den [[Parasitismus|parasitischen]] [[Malaria]]-Erreger ''[[Plasmodium falciparum]]'' handelt es sich um Chondroitinsulfat, das einen geringen Sulfatierungsgrad aufweisen muss, beim [[Herpes-simplex-Viren|''Herpes-Simplex''-Virus]] einen hohen.<ref name=":46" /> Das Dermatansulfat-Proteoglycan [[Decorin]] ist wichtig als Bindungspunkt für den [[Borreliose]]-Erreger ''[[Borrelia burgdorferi]]''.<ref name=":47" /> [[Dengue-Virus|Dengue-Viren]] binden über Heparansulfat an Zellen.<ref>{{Literatur |Autor=Yaping Chen, Terry Maguire, Ronald E. Hileman, Jonathan R. Fromm, Jeffrey D. Esko, Robert J. Linhardt, Rory M. Marks |Titel=Dengue virus infectivity depends on envelope protein binding to target cell heparan sulfate |Sammelwerk=[[Nature Medicine]] |Band=3 |Nummer=8 |Datum=1997-08 |DOI=10.1038/nm0897-866 |Seiten=866–871}}</ref>

[[Schleim]] auf [[Schleimhaut|Schleimhäuten]] enthält als strukturgebende Komponente [[Mucine]]. Diese sind [[Glykoproteine|Glycoproteine]], das heißt kohlenhydrat-modifizierte Proteine. Die Kohlenhydratkomponenten der Mucine bestehen überwiegend aus [[Fucose]], Galactose, ''N''-Acetylgalactosamin und ''N''-Acetylglucosamin sowie [[Sialinsäuren]]. Zusätzlich sind sie teilweise mit Sulfat-Gruppen modifiziert.<ref name=":48">{{Literatur |Autor=Ger J. Strous, Jan Dekker |Titel=Mucin-Type Glycoproteins |Sammelwerk=[[Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology]] |Band=27 |Nummer=1–2 |Datum=1992-01 |DOI=10.3109/10409239209082559 |Seiten=57–92}}</ref> Der Schleim erfüllt auf den Schleimhäuten mehrere Funktionen, darunter als Gleitmittel, zum Erhalt einer Feuchtigkeitsschicht und als Schutzschicht gegen Pathogene und andere schädliche Einflüsse.<ref>{{Literatur |Autor=Rama Bansil, Bradley S. Turner |Titel=Mucin structure, aggregation, physiological functions and biomedical applications |Sammelwerk=[[Current Opinion in Colloid & Interface Science]] |Band=11 |Nummer=2–3 |Datum=2006-06 |DOI=10.1016/j.cocis.2005.11.001 |Seiten=164–170}}</ref> Mit Wasser bilden die Mucine ein Gel, das für die Konsistenz des Schleims verantwortlich ist. Durch die Sialinsäure- und Sulfat-Gruppen sind die Mucine negativ geladen, wodurch sie Wasser und Kationen wie Calcium binden, die zusätzliche elektrostatische Wechselwirkungen zwischen Molekülen ermöglichen. Die negative Ladung ist demnach ein zentraler Faktor für die Fähigkeit zur Gelbildung.<ref name=":48" />
[[Datei:Sulfatide structure.svg|mini|Struktur eines Sulfatids. R ist eine Fettsäure]]
[[Glycolipide]] sind Biomoleküle, bei denen ein [[Lipide|Lipid]], zum Beispiel ein [[Glycerinester]], zusätzlich ein oder mehr Zucker-Einheiten trägt. Glycolipide mit Sulfat-Gruppen, beispielsweise [[Sphingolipide]], kommen im [[Myelin]], in der [[Leber]] und in [[Spermium|Spermatozoen]] vor.<ref name=":40" /> In Myelin und Leber kommen die [[Sulfatide]] vor. Dabei handelt es sich um [[Ceramide|Ceramid-Lipide]], die zusätzlich eine sulfatierte [[Galactose]]-Einheit tragen. In Spermatozoen kommen die [[Seminolipide]] vor, die eine ähnliche Struktur mit einer sulfatierten Galactose-Einheit aufweisen. Im Gegensatz zu den Ceramid-Derivaten tragen sie an der Glycerin-Einheit jedoch keine [[Säureamide|Amid-Gruppe]].<ref>{{Literatur |Autor=Koichi Honke, Naoyuki Taniguchi |Titel=Sulfotransferases and sulfated oligosaccharides |Sammelwerk=[[Medicinal Research Reviews]] |Band=22 |Nummer=6 |Datum=2002-11 |DOI=10.1002/med.10020 |Seiten=637–654}}</ref> Im Gehirn und Nervensystem kommen noch weitere strukturell verwandte Verbindungen vor. Sulfatide steuern die Bildung und den Erhalt von [[Nervenfaser]]n. In Tierversuchen an Mäusen konnte gezeigt werden, dass sie für die neurologische Entwicklung essenziell sind.<ref>{{Literatur |Autor=Matthias Eckhardt |Titel=The Role and Metabolism of Sulfatide in the Nervous System |Sammelwerk=[[Molecular Neurobiology]] |Band=37 |Nummer=2–3 |Datum=2008-06 |DOI=10.1007/s12035-008-8022-3 |Seiten=93–103}}</ref>

==== Sulfatierung von Peptiden und Proteinen ====
[[Datei:Sulfated tyrosine unit.svg|mini|239x239px|Sulfatierte Tyrosin-Einheit eines Peptids oder Proteins. R und R' stehen für weitere Aminosäuren]]
Die Sulfatierung von [[Tyrosin]]-Einheiten in Peptiden und Proteinen ist eine weitverbreitete [[Posttranslationale Modifikation|post-translationale Modifikation]] mit wichtigen biologischen Funktionen.<ref>{{Literatur |Autor=W B Huttner |Titel=Tyrosine Sulfation and the Secretory Pathway |Sammelwerk=[[Annual Review of Physiology]] |Band=50 |Nummer=1 |Datum=1988-10 |DOI=10.1146/annurev.ph.50.030188.002051 |Seiten=363–376}}</ref> Während die [[Phosphorylierung]] vorwiegend [[Serin]]- und [[Threonin]]-Einheiten betrifft und kaum Tyrosin-Einheiten, betrifft die Sulfatierung hauptsächlich Tyrosin-Einheiten und ist bei diesen vergleichsweise häufig.<ref name=":65">{{Literatur |Autor=Masahito Suiko, Ming-Cheh Liu |Titel=Change in binding affinities of 3Y1 secreted fibronectin upon desulfation of tyrosine-o-sulfate |Sammelwerk=[[Biochemical and Biophysical Research Communications]] |Band=154 |Nummer=3 |Datum=1988-08 |DOI=10.1016/0006-291X(88)90253-7 |Seiten=1094–1098}}</ref> Katalysiert wird die Tyrosin-Sulfatierung durch eine membrangebundene [[Sulfotransferasen|Sulfotransferase]]. Tyrosin-Sulfatierung kommt sowohl in [[Wirbeltiere]]n als auch in [[Wirbellose]]n wie [[Weichtiere]]n und [[Gliederfüßer]]n vor, nicht aber in Mikroorganismen. Die Sulfat-Gruppen steuern die Wechselwirkungen mit anderen Peptiden und Proteinen.<ref>{{Literatur |Autor=Christof Niehrs, Roland Beißwanger, Wieland B. Huttner |Titel=Protein tyrosine sulfation, 1993 — an update |Sammelwerk=[[Chemico-Biological Interactions]] |Band=92 |Nummer=1–3 |Datum=1994-06 |DOI=10.1016/0009-2797(94)90068-X |Seiten=257–271}}</ref> Essenziell ist die Modifikation von Tyrosin bei dem Peptidhormon [[Cholecystokinin]], das die Verdauung reguliert und dessen Sulfatform eine 250-mal höhere Wirkung hat. Das [[Thyreoglobulin|Thyroglobulin]], das der Biosynthese der Schilddrüsenhormone in Wirbeltieren dient, weist neben diversen anderen post-translationalen Modifikationen Sulfat-Gruppen auf.<ref name=":40" /> Die Bindung von [[Fibronektin|Fibronectin]] an [[Fibrin]] ist ein wichtiger Prozess in der [[Wundheilung]], da sie bei der Beschädigung von [[Blutgefäß]]en Gerinnsel bildet. Diese verhindern einerseits den weiteren Blutverlust und stellen andererseits einen Ansatzpunkt für die Reparatur des Gewebes dar.<ref>{{Literatur |Autor=Evgeny Makogonenko, Galina Tsurupa, Kenneth Ingham, Leonid Medved |Titel=Interaction of Fibrin(ogen) with Fibronectin: Further Characterization and Localization of the Fibronectin-Binding Site |Sammelwerk=[[Biochemistry]] |Band=41 |Nummer=25 |Datum=2002-06-01 |DOI=10.1021/bi025770x |Seiten=7907–7913}}</ref> Fibronectin weist Tyrosin-Sulfatierungen auf und ihr Fehlen führt zu einer deutlich schlechteren Bindung an Fibrin.<ref name=":65" />

==== Weitere tierische Naturstoffe ====
{{Mehrere Bilder
| Richtung    = horizontal
| Fußzeile    = Die rote Seescheide (''Halocynthia papillosa'') bildet Isooctylsulfat
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| Bild1       = Halocynthia papillosa.jpg
| Bild2       = Isooctyl sulfate.svg
}}
[[Datei:海星（正面）.JPG|mini|Nordpazifischer Seestern]]
Sulfatierte Naturstoffe kommen ansonsten vorwiegend in Meerestieren vor. [[Seegurken]] der Familie [[Holothuriidae]] verfügen über Giftstoffe, die als [[Holothurine]] bezeichnet werden. Diese sind auf der Körperoberfläche und in den [[Cuviersche Schläuche|Cuvierschen Schläuchen]] vorhanden, die der Verteidigung dienen. Zusätzlich werden sie ins Wasser abgesondert und sind tödlich giftig für Fische, wodurch die Seegurken gut gegen Fressfeinde geschützt sind.<ref>{{Literatur |Autor=G. J. Bakus |Titel=Defensive mechanisms and ecology of some tropical holothurians |Sammelwerk=[[Marine Biology]] |Band=2 |Nummer=1 |Datum=1968-10 |DOI=10.1007/BF00351634 |Seiten=23–32}}</ref> Die Holothurine sind biologisch aktive Triterpenglycoside. Sie dienen einerseits zur Verteidigung gegen Fressfeinde, andererseits als Regulatoren, um die Reifung von [[Eizelle]]n zu synchronisieren. Sie können [[Zellmembran]]en schädigen, worauf ihre [[Hämolyse|hämolytische]] und [[fungizid]]e Wirkung beruht.<ref>{{Literatur |Autor=Vladimir I. Kalinin, Dmitry L. Aminin, Sergey A. Avilov, Alexandra S. Silchenko, Valentin A. Stonik |Titel=Triterpene Glycosides from Sea Cucucmbers (Holothuroidea, Echinodermata). Biological Activities and Functions |Sammelwerk=[[Studies in Natural Products Chemistry]] |Band=35 |Verlag=Elsevier |Datum=2008 |ISBN=978-0-444-53181-0 |DOI=10.1016/s1572-5995(08)80006-3 |Seiten=135–196}}</ref> Das Holothurin A verursacht eine irreversible Blockade [[Motorische Endplatte|neuromuskulärer Synapsen]]. Die negative Ladung durch die Sulfat-Gruppe ist ein essenzielles Element für die biologische Aktivität der Verbindung. Eine Studie an Mäusen zeigte für ein desulfatiertes Analogon bei gleicher Konzentration eine zehnfach schwächere Wirkung, die zudem teilweise reversibel war.<ref>{{Literatur |Autor=S.L. Friess, R.C. Durant, J.D. Chanley, F.J. Fash |Titel=Role of the sulphate charge center in irreversible interactions of holothurin A with chemoreceptors |Sammelwerk=[[Biochemical Pharmacology]] |Band=16 |Nummer=8 |Datum=1967-08 |DOI=10.1016/0006-2952(67)90140-2 |Seiten=1617–1625}}</ref> Holothurin A kommt in ''[[Actinopyga agassizii]]'' vor.<ref>{{Literatur |Autor=J. D. Chanley, R. Ledeen, J. Wax, R. F. Nigrelli, Harry Sobotka |Titel=Holothurin. I. The Isolation, Properties and Sugar Components of Holothurin A 1 |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=81 |Nummer=19 |Datum=1959-10 |DOI=10.1021/ja01528a040 |Seiten=5180–5183}}</ref> Das verwandte Holothurin A<sub>2</sub> kommt in ''[[Holothuria edulis]]'' vor.<ref>{{Literatur |Autor=V. I. Kalinin, V. A. Stonik |Titel=Glycosides of marine invertebrates. Structure of holothurin A2 from the holothurianHolothuria edulis |Sammelwerk=[[Chemistry of Natural Compounds]] |Band=18 |Nummer=2 |Datum=1982-03 |DOI=10.1007/BF00577193 |Seiten=196–200}}</ref> In Seegurken kommen daneben Alkylsulfate wie [[Octylsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Octylsulfat|CAS=|Wikidata=Q27156569|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=5121662}}</ref> und [[Decylsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Decylsulfat|CAS=|Wikidata=Q27156567|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=5003059}}</ref> vor.<ref>{{Literatur |Autor=Ming‐Ping La, Cui Li, Ling Li, Peng Sun, Hua Tang, Bao‐Shu Liu, Wei Gong, Hua Han, Yang‐Hua Yi, Wen Zhang |Titel=New Bioactive Sulfated Alkenes from the Sea Cucumber Apostichopus japonicus |Sammelwerk=[[Chemistry & Biodiversity]] |Band=9 |Nummer=6 |Datum=2012-06 |DOI=10.1002/cbdv.201100324 |Seiten=1166–1171}}</ref> Auch in [[Seescheiden]] wurden Alkyl- und Alkenylsulfate nachgewiesen, zum Beispiel [[Isooctylsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name=Isooctylsulfat|CAS=309941-87-5|Wikidata=Q125176927|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=}}</ref> in der [[Rote Seescheide|roten Seescheide]] (''Halocynthia papillosa'').<ref>{{Literatur |Autor=Anna Aiello, Sabina Carbonelli, Giuseppe Esposito, Ernesto Fattorusso, Teresa Iuvone, Marialuisa Menna |Titel=Novel Bioactive Sulfated Alkene and Alkanes from the Mediterranean Ascidian Halocynthia papillosa |Sammelwerk=[[Journal of Natural Products]] |Band=63 |Nummer=11 |Datum=2000-11 |DOI=10.1021/np000281o |Seiten=1590–1592}}</ref> [[Seesterne]] bilden Steroidglycoside ([[Saponine]]), die als [[Asterosaponine]] bezeichnet werden und teilweise zusätzlich mit Sulfat-Gruppen modifiziert sind. Zu den Seesternen, in denen sulfatierte Saponine nachgewiesen wurden, gehören der [[Nordpazifischer Seestern|Nordpazifische Seestern]] (''Asterias amurensi''s), der Asterosaponin A bildet,<ref>{{Literatur |Autor=Susumu Ikegami, Yuji Kamiya, Saburo Tamura |Titel=A new steroidal sulfate obtained from a starfish saponin, asterosaponin a |Sammelwerk=[[Tetrahedron Letters]] |Band=14 |Nummer=10 |Datum=1973-01 |DOI=10.1016/S0040-4039(01)95696-5 |Seiten=731–734}}</ref> und ''[[Aphelasterias japonica]]''.<ref>{{Literatur |Autor=A. A. Kicha, N. V. Ivanchina, A. I. Kalinovsky, P. S. Dmitrenok, V. A. Stonik |Titel=Sulfated steroid compounds from the starfish ''Aphelasterias japonica'' of the Kuril population |Sammelwerk=[[Russian Chemical Bulletin]] |Band=50 |Nummer=4 |Datum=2001 |DOI=10.1023/A:1011337617808 |Seiten=724–727}}</ref> Bei der Art ''[[Patiria pectinifera]]'' wurde nachgewiesen, dass Asterosaponine aus [[Cholesterin|Cholesterol]] und [[Cholesterolsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Cholesterolsulfat|CAS=1256-86-6|Wikidata=Q27075985|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=65076}}</ref> biosynthetisiert werden.<ref>{{Literatur |Autor=Natalia V. Ivanchina, Alla A. Kicha, Timofey V. Malyarenko, Anatoly I. Kalinovsky, Pavel S. Dmitrenok, Valentin A. Stonik |Titel=Biosynthesis of polar steroids from the Far Eastern starfish Patiria (=Asterina) pectinifera. Cholesterol and cholesterol sulfate are converted into polyhydroxylated sterols and monoglycoside asterosaponin P1 in feeding experiments |Sammelwerk=[[Steroids]] |Band=78 |Nummer=12–13 |Datum=2013-12 |DOI=10.1016/j.steroids.2013.08.008 |Seiten=1183–1191}}</ref> Ein Beispiel für eine Sulfat-Verbindung aus einem landlebenden Tier ist das [[Zetekitoxin]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Zetekitoxin |CAS= 9061-57-8|Wikidata= Q82892962|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=76853098}}</ref> aus dem [[Panama-Stummelfußfrosch]] (''Atelopus zeteki''). Es handelt sich um ein [[Alkaloide|Alkaloid]], das eine Sulfat-Gruppe aufweist und zusammen mit [[Tetrodotoxin]] auftritt.<ref>{{Literatur |Autor=Yong Hae Kim, Yun Bong Kim, Mari Yotsu‐Yamashita |Titel=Potent Neurotoxins: Tetrodotoxin, Chiriquitoxin, and Zetekitoxin from Atelopus Frogs in Central America |Sammelwerk=[[Journal of Toxicology: Toxin Reviews]] |Band=22 |Nummer=4 |Datum=2003-01 |DOI=10.1081/TXR-120026911 |Seiten=521–532}}</ref> Beide Verbindungen ähneln sich strukturell und ihre Giftwirkung beruht auf der Hemmung [[Natriumkanal|spannungsabhängiger Natriumkanäle]].<ref>{{Literatur |Autor=Mari Yotsu-Yamashita, Yong H. Kim, Samuel C. Dudley, Gaurav Choudhary, Arnold Pfahnl, Yasukatsu Oshima, John W. Daly |Titel=The structure of zetekitoxin AB, a saxitoxin analog from the Panamanian golden frog Atelopus zeteki: A potent sodium-channel blocker |Sammelwerk=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]] |Band=101 |Nummer=13 |Datum=2004-03-30 |DOI=10.1073/pnas.0400368101 |PMC=384749 |PMID=15070720 |Seiten=4346–4351}}</ref>

=== Vorkommen in Pflanzen ===

==== Glucosinolate ====
{{Mehrere Bilder
 | Richtung  = horizontal
 | Fußzeile  = Pflanzen der Ordnung Brassicales wie Brunnenkresse und Papaya enthalten Glucosinolate
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 | Bild1       = Nasturtium officinale00.jpg
 | Bild2       = Brassicales - Carica papaya - 3.jpg
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[[Senfölglycoside|Glucosinolate]] sind pflanzliche [[Sekundärmetaboliten]], die sich von [[Aminosäuren]] ableiten und eine Sulfat-Gruppe tragen. Sie kommen in der Ordnung der [[Kreuzblütlerartige|Brassicales]] vor, insbesondere in der Familie der [[Kreuzblütler]] (Brassicaceae). Glucosinolate sind eine bedeutende Stoffgruppe, die einerseits der Verteidigung (zum Beispiel gegen Insekten) dient, andererseits aber auch für den charakteristischen Geschmack vieler Speisepflanzen aus der Familie verantwortlich ist.<ref name=":7">{{Literatur |Autor=Ruslan Yatusevich, Sarah G. Mugford, Colette Matthewman, Tamara Gigolashvili, Henning Frerigmann, Sean Delaney, Anna Koprivova, Ulf-Ingo Flügge, Stanislav Kopriva |Titel=Genes of primary sulfate assimilation are part of the glucosinolate biosynthetic network in Arabidopsis thaliana: Glucosinolate biosynthesis and sulfate assimilation |Sammelwerk=[[The Plant Journal]] |Band=62 |Nummer=1 |Datum=2010-04 |DOI=10.1111/j.1365-313X.2009.04118.x |Seiten=1–11}}</ref><ref name=":13">{{Literatur |Autor=Don Brian Clarke |Titel=Glucosinolates, structures and analysis in food |Sammelwerk=[[Analytical Methods]] |Band=2 |Nummer=4 |Datum=2010 |DOI=10.1039/b9ay00280d |Seiten=310}}</ref> Zu diesen Speisepflanzen gehören viele Kreuzblütler wie [[Weißkohl|Weiß-]] und [[Rotkohl]], [[Brokkoli]], [[Grünkohl]], [[Blumenkohl]], [[Rosenkohl]], [[Pak Choi]], [[Raps]] sowie [[Gartenkresse]] und [[Echte Brunnenkresse|Brunnenkresse]], aber auch [[Brauner Senf|Senf]] und [[Meerrettich]], für deren Schärfe die aus den Glucosinolaten entstehenden [[Isothiocyanate]] verantwortlich sind. Zu den Speisepflanzen aus anderen Familien der Ordnung Brassicales, die ebenfalls Glucosinolate enthalten, gehören [[Echter Kapernstrauch|Kapern]] und [[Papaya]].<ref name=":13" /><ref name=":10" /> In den Brassicales machen die Glucosinolate zum Teil einen Anteil am Trockengewicht der Pflanzen um 1 % aus.<ref name=":13" /> Stand 2018 waren knapp 90 Glucosinolate bekannt, die vollständig und eindeutig charakterisiert waren.<ref name=":55">{{Literatur |Autor=Ivica Blažević, Sabine Montaut, Franko Burčul, Carl Erik Olsen, Meike Burow, Patrick Rollin, Niels Agerbirk |Titel=Glucosinolate structural diversity, identification, chemical synthesis and metabolism in plants |Sammelwerk=[[Phytochemistry]] |Band=169 |Datum=2020-01 |DOI=10.1016/j.phytochem.2019.112100 |Seiten=112100}}</ref> In der Gartenkresse kommen [[Glucotropaeolin]] (mit einer Benzyl-Seitenkette) und [[Gluconasturtiin]] (mit einer Phenylethyl-Seitenkette) vor.<ref>{{Literatur |Autor=Fekadu Kassie, Brenda Laky, Richard Gminski, Volker Mersch-Sundermann, Gerlinde Scharf, Evelyn Lhoste, Siegfried Kansmüller |Titel=Effects of garden and water cress juices and their constituents, benzyl and phenethyl isothiocyanates, towards benzo(a)pyrene-induced DNA damage: a model study with the single cell gel electrophoresis/Hep G2 assay |Sammelwerk=[[Chemico-Biological Interactions]] |Band=142 |Nummer=3 |Datum=2003-01 |DOI=10.1016/S0009-2797(02)00123-0 |Seiten=285–296}}</ref>

[[Datei:Glucotropaeolin colored.svg|mini|Aufbau der Glucosinolate am Beispiel des Glucotropaeolins: In der Mitte die Thiohydroxyiminoester-Struktur. Links in Blau die Glucose-Einheit. Oben in Rot die Sulfat-Gruppe. Rechts in Grün die variable Seitenkette, diese ist beim Glucotropaeolin eine Benzyl-Gruppe]]
Die variable Seitenkette wird in der Biosynthese als Erstes aufgebaut und jeweils durch eine Aminosäure bestimmt, die Ausgangspunkt der Biosynthese ist. Zu diesen Ausgangs-Verbindungen gehören [[Alanin]], [[Leucin]], [[Isoleucin]], [[Valin]], [[Phenylalanin]], [[Tyrosin]] und besonders häufig [[Methionin]] oder [[Tryptophan]].<ref name=":7" /><ref name=":10">{{Literatur |Autor=Barbara Ann Halkier, Jonathan Gershenzon |Titel=Biology and Biochemistry of Glucosinolates |Sammelwerk=[[Annual Review of Plant Biology]] |Band=57 |Nummer=1 |Datum=2006-06-01 |DOI=10.1146/annurev.arplant.57.032905.105228 |Seiten=303–333}}</ref> Direkter Vorläufer ist aber oft eine kettenverlängerte Aminosäure, beispielsweise [[Homomethionin]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Homomethionin|CAS= 25148-30-5|Wikidata= Q27122197|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 10329619}}</ref> oder [[Homophenylalanin]].<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Homophenylalanin|CAS= 943-73-7|Wikidata= Q27120508|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 2724505}}</ref> Der Strukturteil, der allen Glucosinolaten gemeinsam ist, besteht aus einem Thiohydroxyiminoester, der am ''S''-Atom zusätzlich eine [[Glucose]]-Einheit trägt und am ''O''-Atom eine Sulfat-Einheit.<ref name=":9">{{Literatur |Autor=Niels Agerbirk, Carl Erik Olsen |Titel=Glucosinolate structures in evolution |Sammelwerk=[[Phytochemistry]] |Band=77 |Datum=2012-05 |DOI=10.1016/j.phytochem.2012.02.005 |Seiten=16–45}}</ref> Dieser gleichbleibende Teil wird in der Biosynthese nach dem Vorläufer der Seitenkette aufgebaut. Intermediate sind dabei ein [[Oxime|Oxim]] und eine Thiohydroxyiminosäure. Das Schwefelatom wird durch die Aminosäure [[Cystein]] zur Verfügung gestellt. Die letzten beiden Schritte der Biosynthese sind die [[Glykosylierung|Glycosylierung]] (Einführung der Glucose-Einheit) und die [[Sulfatierung (Biologie)|Sulfatierung]] (Einführung der Sulfat-Einheit).<ref name=":10" />

In den Brassicaceae liegt ein nennenswerter Teil des vorhandenen Schwefels in Form von Glucosinolaten vor. Der Gehalt an Schwefel ist in dieser Pflanzenfamilie höher als in anderen Pflanzen und sie benötigen für ein gesundes Wachstum eine erhöhte Zufuhr im Vergleich zu anderen Pflanzen. Die Menge an biosynthetisierten Glucosinolaten hängt auch mit der verfügbaren Konzentration an Schwefel im Boden zusammen. Zum Teil kommen im Wurzelbereich von Kreuzblütlern symbiotische Mikroorganismen vor, die elementaren Schwefel oxidieren und als Sulfat verfügbar machen können.<ref>{{Literatur |Autor=K. L. Falk, J. G. Tokuhisa, J. Gershenzon |Titel=The Effect of Sulfur Nutrition on Plant Glucosinolate Content: Physiology and Molecular Mechanisms |Sammelwerk=[[Plant Biology]] |Band=9 |Nummer=5 |Datum=2007-09 |DOI=10.1055/s-2007-965431 |Seiten=573–581}}</ref>

Die Glucosinolate selbst sind biologisch kaum aktiv.<ref name=":8">{{Literatur |Autor=Andreas Ratzka, Heiko Vogel, Daniel J. Kliebenstein, Thomas Mitchell-Olds, Juergen Kroymann |Titel=Disarming the mustard oil bomb |Sammelwerk=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]] |Band=99 |Nummer=17 |Datum=2002-08-20 |DOI=10.1073/pnas.172112899 |PMC=123237 |PMID=12161563 |Seiten=11223–11228}}</ref> Wird die Pflanze jedoch beschädigt, kommen die Glucosinolate in Kontakt mit dem separat vorliegenden Enzym [[Myrosinase]], das den Abbau der Verbindungen katalysiert, wobei die eigentlich wirksamen Stoffe, vorwiegend [[Nitrile]] und Isothiocyanate, freigesetzt werden.<ref name=":7" /><ref name=":8" /> Der Abbau beginnt durch die Deglycosylierung, das heißt die Entfernung der Glucose-Einheit, durch die Myrosinase. Dadurch wird das jeweilige Molekül instabil und zerfällt durch intramolekulare Eliminierung von Sulfat, wobei ein Isothiocyanat entsteht.<ref name=":9" /><ref name=":8" /> Die Sulfat-Gruppe ist als Strukturelement notwendig, damit die Glucosinolate durch eine Myrosinase abgebaut werden können, Glucosinolat-Derivate ohne Sulfat-Gruppe werden durch das Enzym nicht erkannt.<ref name=":8" /> In bestimmten Fällen werden statt Isothiocyanaten entweder Nitrile oder [[Thiocyanate]] freigesetzt.<ref name=":9" />

[[Datei:Thioglycoside––-Isothiocyanate V.1.png|mini|500px|zentriert|Abbau eines Glucosinolats ('''1'''). Im ersten Schritt wird durch die Myrosinase die Glucose-Einheit ('''2''') abgespalten. Durch die intramolekulare Eliminierung von Sulfat entsteht ein Isothiocyanat ('''3''')]]

[[Datei:Harlequin Bug adult and nymph.jpg|mini|Die Harlekin-Wanze ''Murgantia histrionica'']]
Glucosinolate dienen der Verteidigung. Ihre Abbauprodukte (insbesondere Isothiocyanate) wirken abschreckend, wachstumshemmend oder sogar giftig auf Fressfeinde und Pathogene der Pflanzen, inklusive Säugetiere, Vögel, Insekten, [[Weichtiere|Mollusken]], Bakterien und Pilze.<ref name=":10" /><ref name=":9" /> Für bestimmte Insekten, die auf glucosinolat-haltige Pflanzen als Nahrungsquelle oder für die Eiablage spezialisiert sind, dienen Glucosinolate und ihre Abbauprodukte als [[Kairomon]]e (chemische Erkennungsmerkmale), um Wirtspflanzen zu finden. Einige Insekten können sogar Glucosinolate [[Sequestrierung von Toxinen|sequestrieren]], das heißt aufnehmen und einlagern. Diese dienen ihnen dann als Abwehr gegen Vögel und Eidechsen. Beispiele sind die [[Murgantia histrionica|Harlekin-Wanze]] (''Murgantia histrionica'') und die [[Kohlblattlaus]] (''Brevicoryne brassicae''). Letztere verfügt über eine eigene Myrosinase zur Aktivierung von Glucosinolaten.<ref name=":10" /> Auch gibt es Pilze und Insekten, die durch entsprechende Anpassungen die Verteidigung umgehen können.<ref name=":9" /> Die Kohlmotte ist auf Kreuzblütler als Nahrungspflanzen spezialisiert und verfügt über einen Mechanismus zur Inaktivierung der Glucosinolat-Verteidigung dieser Pflanzen durch Entfernung der Sulfat-Gruppen mittels der [[Glucosinolat-Sulfatase]], was eine Freisetzung von Giftstoffen durch die Myrosinase verhindert.<ref name=":8" />

==== Flavonoidsulfate ====
{{Mehrere Bilder
| Richtung    = horizontal
| Fußzeile    = Wasserpfeffer enthält Persicarin
| Breite1     = 130
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| Bild1       = Polygonum hydropiper1.jpg
| Bild2       = Persicarin 2.svg
}}
Sulfate von [[Flavonoide]]n sind bei [[Bedecktsamer|bedecktsamigen Pflanzen]] weitverbreitet und kommen in mindestens 250 Arten aus 32 Familien vor, unter anderem in den Familien der [[Korbblütler]] (Asteraceae), der [[Süßgräser]] (Gramineae) und der [[Palmengewächse]] (Palmae).<ref name=":37" /> Als erstes Flavonoidsulfat wurde 1937 das [[Persicarin]] (Isorhamnetinsulfat) aus [[Wasserpfeffer]] (''Polygonum hydropiper'') isoliert.<ref name=":56">{{Literatur |Autor=Jeffrey B. Harborne |Titel=Flavonoid sulphates: A new class of sulphur compounds in higher plants |Sammelwerk=[[Phytochemistry]] |Band=14 |Nummer=5–6 |Datum=1975-06 |DOI=10.1016/S0031-9422(00)98585-6 |Seiten=1147–1155}}</ref> Schon 1988 waren über 100 Vertreter der Gruppe bekannt, darunter besonders viele, die sich von dem [[Flavonole|Flavonol]] [[Quercetin]] oder den [[Flavone]]n [[Apigenin]] und [[Luteolin]] ableiten. Die Verbindungen liegen natürlicherweise als Kalium-, Natrium- oder Calciumsalz vor.<ref name=":37">{{Literatur |Autor=Denis Barron, Luc Varin, Ragai K. Ibrahim, Jeffrey B. Harborne, Christine A. Williams |Titel=Sulphated flavonoids—an update |Sammelwerk=[[Phytochemistry]] |Band=27 |Nummer=8 |Datum=1988-01 |DOI=10.1016/0031-9422(88)87003-1 |Seiten=2375–2395}}</ref> ''[[Flaveria bidentis]]'' ([[Tageteae]]) enthält viele Flavonoid-Sulfate, darunter Derivate von Quercetin und [[Isorhamnetin]] mit einer bis vier Sulfat-Gruppen.<ref>{{Literatur |Autor=Abdelali Hannoufa, Luc Varin, Ragai K. Ibrahim |Titel=Spatial Distribution of Flavonoid Conjugates in Relation to Glucosyltransferase and Sulfotransferase Activities in Flaveria bidentis |Sammelwerk=[[Plant Physiology]] |Band=97 |Nummer=1 |Datum=1991-09-01 |DOI=10.1104/pp.97.1.259 |PMC=1080992 |PMID=16668379 |Seiten=259–263}}</ref> Die [[Biosynthese]] von Flavonoidsulfaten in ''[[Flaveria chloraefolia]]'' wurde detailliert untersucht. Die Art enthält [[Sulfotransferasen]], die Flavonole an spezifischen Positionen sulfatieren können. So werden sie zunächst durch eine Sulfotransferase in Position 3 sulfatiert. Aus Quercetin wird so [[Quercetin-3-O-sulfat|Quercetin-3-''O''-sulfat]]. Flavonol-3-sulfate werden durch andere Enzyme in weiteren spezifischen Positionen sulfatiert zu Flavonol-3,3‘- und Flavonol-3,4‘-sulfaten.<ref>{{Literatur |Autor=Luc Varin, Ragai K. Ibrahim |Titel=Partial Purification and Characterization of Three Flavonol-Specific Sulfotransferases from Flaveria chloraefolia |Sammelwerk=[[Plant Physiology]] |Band=90 |Nummer=3 |Datum=1989-07-01 |DOI=10.1104/pp.90.3.977 |PMC=1061831 |PMID=16666908 |Seiten=977–981}}</ref> Einige sulfatierte Flavonoide sind gleichzeitig auch Glycoside. Die [[Theograndine]] sind zwei [[Glucoside]], die in [[Cupuaçu]] (''Theobrona grandiflorum'') vorkommen. Sie leiten sich von [[Isoscutellarin]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name=Isoscutellarin|CAS=62023-92-1 |Wikidata=Q125176930|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=11996857 }}</ref> und [[Hypolaetin]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Hypolaetin|CAS= 27696-41-9|Wikidata= Q15411029|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 5281648}}</ref> ab und unterscheiden sich demnach nur in einer Hydroxy-Gruppe. Beide tragen eine Sulfat-Gruppe an der Glucose-Einheit.<ref>{{Literatur |Autor=Hui Yang, Petr Protiva, Baoliang Cui, Cuiying Ma, Scott Baggett, Vanessa Hequet, Scott Mori, I. Bernard Weinstein, Edward J. Kennelly |Titel=New Bioactive Polyphenols from Theobroma g randiflorum (“Cupuaçu”) |Sammelwerk=[[Journal of Natural Products]] |Band=66 |Nummer=11 |Datum=2003-12 |DOI=10.1021/np034002j |Seiten=1501–1504}}</ref>

==== Weitere Vorkommen in Pflanzen ====
[[Datei:Atractyloside steric.svg|mini|300px|Atractylosid]]
In den Korbblütlern, insbesondere in der Unterfamilie [[Cichorieae|Cichorioideae]], kommen sulfatierte [[Sesquiterpenlactone]] vor. Dazu gehören die [[Sulfoscorzonine]] in ''[[Scorzonera divaricata]]'' (Gattung [[Schwarzwurzeln]])<ref>{{Literatur |Autor=Quan-Xiang Wu, Xiao-Feng He, Chun-Xiao Jiang, Wei Zhang, Zhuan-Ning Shi, Hong-Fang Li, Ying Zhu |Titel=Two novel bioactive sulfated guaiane sesquiterpenoid salt alkaloids from the aerial parts of Scorzonera divaricata |Sammelwerk=[[Fitoterapia]] |Band=124 |Datum=2018-01 |DOI=10.1016/j.fitote.2017.10.011 |Seiten=113–119}}</ref> sowie Derivate des [[Lactucin]]s im Milchsaft des [[Gartensalat]]s, etwa das 15-Desoxylactucin-8-sulfat.<ref>{{Literatur |Autor=Reuben A. Sessa, Mark H. Bennett, Mervyn J. Lewis, John W. Mansfield, Michael H. Beale |Titel=Metabolite Profiling of Sesquiterpene Lactones from Lactuca Species |Sammelwerk=[[Journal of Biological Chemistry]] |Band=275 |Nummer=35 |Datum=2000-09 |DOI=10.1016/S0021-9258(19)61456-0 |Seiten=26877–26884}}</ref> Das [[Atractylosid]] ist ein pflanzliches Gift, das für grasende Weidetiere gefährlich ist. Es handelt sich um ein Terpenoid-Glycosid, das an der Glucose-Einheit zusätzlich sulfatiert ist. Die Giftwirkung beruht auf der Störung des [[Citratzyklus]]. Zuerst isoliert wurde es 1873 aus dem [[Gummi-Spindelkraut]] (''Atractylis gummifera''). Später wurde die Verbindung auch in anderen Pflanzen auf unterschiedlichen Kontinenten nachgewiesen. Dazu gehören ''[[Atractylis carduus]]'' (aus der gleichen Gattung) sowie Arten der Gattung [[Wedelia]], die [[gewöhnliche Spitzklette]] und [[Kaffeebohne]]n.<ref name=":54">{{Literatur |Autor=D.K Obatomi, P.H Bach |Titel=Biochemistry and Toxicology of the Diterpenoid Glycoside Atractyloside |Sammelwerk=[[Food and Chemical Toxicology]] |Band=36 |Nummer=4 |Datum=1998-04 |DOI=10.1016/S0278-6915(98)00002-7 |Seiten=335–346}}</ref> Sulfate von [[1-O-Coumaroylglucose|1-''O''-Coumaroylglucose]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name=1-O-Coumaroylglucose|CAS=7139-64-2
|Wikidata=Q27139663|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=14158117}}</ref> und [[1-O-Caffeoylglucose|1-''O''-Caffeoylglucose]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name=1-O-Caffeoylglucose|CAS=14364-08-0 |Wikidata=Q27105318|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=6124135}}</ref> kommen ebenfalls in mehreren Pflanzenarten vor, unter anderem im [[Adlerfarn]]. Sulfate des 1-Caffeoylglucosids wurden außerdem im [[Gewöhnlicher Frauenhaarfarn|gewöhnlichen Frauenhaarfarn]] und im [[Milzfarn]] nachgewiesen.<ref>{{Literatur |Autor=Filippo Imperato |Titel=Sulphate esters of hydroxycinnamic acid—sugar derivatives from Adiantum capillus-veneris |Sammelwerk=[[Phytochemistry]] |Band=21 |Nummer=11 |Datum=1982-01 |DOI=10.1016/0031-9422(82)83105-1 |Seiten=2717–2718}}</ref> In [[Echter Koriander|Koriander]] kommen Monoterpen-Derivate mit jeweils drei Alkohol-Gruppen vor. Ein Großteil dieser Verbindungen liegt [[Glycosidische Bindung|glykosidisch]] vor und trägt an einer Alkohol-Gruppe eine [[Glucose]]-Einheit. Teilweise ist die Glucose-Einheit zusätzlich mit einer Sulfat-Einheit modifiziert.<ref>{{Literatur |Autor=Toru Ishikawa, Kyoko Kondo, Junichi Kitajima |Titel=Water-Soluble Constituents of Coriander. |Sammelwerk=[[Chemical and Pharmaceutical Bulletin]] |Band=51 |Nummer=1 |Datum=2003 |DOI=10.1248/cpb.51.32 |Seiten=32–39}}</ref> Die [[Carrageen]]e sind eine Gruppe von Polysacchariden, die in großer Menge in [[Rotalgen]] vorkommen, zum Beispiel im [[Knorpeltang]] (''Chondrus crispus''). Die Struktur ist linear, besteht überwiegend aus [[Galactose]]-Einheiten und ist mit einer variablen Anzahl an Sulfat-Gruppen modifiziert.<ref>{{Literatur |Autor=Antonin Chevenier, Diane Jouanneau, Elizabeth Ficko-Blean |Titel=Carrageenan biosynthesis in red algae: A review |Sammelwerk=[[The Cell Surface]] |Band=9 |Datum=2023-12 |DOI=10.1016/j.tcsw.2023.100097 |PMC=10311240 |PMID=37396716 |Seiten=100097}}</ref>

=== Vorkommen in Mikroorganismen ===
[[Datei:Green Lipped Mussel (314300764).jpg|mini|Grünlippmuschel]]
[[Datei:Yessotoxin 2.svg|mini|400px|Yessotoxin]]
Mikroorganismen bilden sulfatierte Naturstoffe. Auch sogenannte [[Muschelvergiftung|Muschelgifte]], die in Meeresfrüchten vorkommen, werden durch Mikroorganismen synthetisiert. Zu dieser Gruppe gehören die [[Gonyautoxine]], eine Gruppe von giftigen sulfatierten Naturstoffen aus marinen [[Dinoflagellaten]]. Ihre Giftwirkung basiert auf einer Hemmung [[Natriumkanal|spannungsabhängiger Natriumkanäle]].<ref>{{Literatur |Autor=John V. Mulcahy, James R. Walker, Jeffrey E. Merit, Alan Whitehead, J. Du Bois |Titel=Synthesis of the Paralytic Shellfish Poisons (+)-Gonyautoxin 2, (+)-Gonyautoxin 3, and (+)-11,11-Dihydroxysaxitoxin |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=138 |Nummer=18 |Datum=2016-05-11 |DOI=10.1021/jacs.6b02343 |Seiten=5994–6001}}</ref> Das [[Yessotoxin]] gehört ebenso zu dieser Gruppe und wurde als Verunreinigung in [[Grünschalmuschel|Grünlippmuscheln]] nachgewiesen. Die Verbindung weist zwei Sulfat-Gruppen auf und wird unter anderem von den Dinoflagellaten ''[[Protoceratium reticulatum]]'' und ''[[Gonyaulax spinifera]]'' (Gattung ''[[Gonyaulax]]'') produziert.<ref>{{Literatur |Autor=Masayuki Satake, Lincoln MacKenzie, Takeshi Yasumoto |Titel=Identification of Protoceratium reticulatum as the biogenetic origin of yessotoxin |Sammelwerk=[[Natural Toxins]] |Band=5 |Nummer=4 |Datum=1997-07 |DOI=10.1002/19970504NT7 |Seiten=164–167}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Lesley Rhodes, Paul McNabb, Miguel de Salas, Lyn Briggs, Veronica Beuzenberg, Melissa Gladstone |Titel=Yessotoxin production by Gonyaulax spinifera |Sammelwerk=Harmful Algae |Band=5 |Nummer=2 |Datum=2006-03 |Seiten=148–155 |DOI=10.1016/j.hal.2005.06.008}}</ref> Das [[Maitotoxin-1|Maitotoxin]] ist ein hochgiftiger Naturstoff aus dem Dinoflagellaten ''[[Gambierdiscus toxicus]]''. Es hat eine Molmasse von über 3400&nbsp;g/mol, enthält 164 Kohlenstoffatome sowie zwei Sulfat-Gruppen und gehört zu den größten und giftigsten Naturstoffen, die keine Polymere (zum Beispiel Proteine) sind.<ref>{{Literatur |Autor=K. C. Nicolaou, Kevin P. Cole, Michael O. Frederick, Robert J. Aversa, Ross M. Denton |Titel=Chemical Synthesis of the GHIJK Ring System and Further Experimental Support for the Originally Assigned Structure of Maitotoxin |Sammelwerk=[[Angewandte Chemie International Edition]] |Band=46 |Nummer=46 |Datum=2007-11-26 |DOI=10.1002/anie.200703742 |Seiten=8875–8879}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Michio Murata, Hideo Naoki, Takashi Iwashita, Shigeki Matsunaga, Masahiro Sasaki, Akihiro Yokoyama, Takeshi Yasumoto |Titel=Structure of maitotoxin |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=115 |Nummer=5 |Datum=1993-03 |DOI=10.1021/ja00058a075 |Seiten=2060–2062}}</ref> [[Cylindrospermopsin]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Cylindrospermopsin|CAS= 143545-90-8|Wikidata= Q3008693|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 135565888}}</ref> ist ein sulfatiertes [[Hepatotoxizität|leberschädigendes Toxin]], das von [[Cyanobakterien]] produziert wird. Es war verantwortlich für eine Reihe von Vergiftungsfällen 1979 in Australien.<ref>{{Literatur |Autor=David L. Burgoyne, Thomas K. Hemscheidt, Richard E. Moore, Maria T. C. Runnegar |Titel=Biosynthesis of Cylindrospermopsin |Sammelwerk=[[The Journal of Organic Chemistry]] |Band=65 |Nummer=1 |Datum=2000-01-01 |DOI=10.1021/jo991257m |Seiten=152–156}}</ref> Die [[Biosynthese]] des natürlichen Antibiotikums [[Ficellomycin]] aus ''[[Streptomyces ficellus]]'' verläuft über ein Sulfat. Dabei wird eine Hydroxymethyl-Gruppe an einem [[Pyrrolidin]]-Ring durch eine [[Sulfotransferasen|Sulfotransferase]] mittels [[3′-Phosphoadenosin-5′-phosphosulfat|Phosphoadenosinphosphosulfat]] in ein Sulfat umgewandelt. Durch einen intramolekularen nucleophilen Angriff des Stickstoffatoms des Pyrrolidins wird das Sulfat abgespalten und ein [[Aziridin]]-Ring gebildet.<ref>{{Literatur |Autor=Rong Yue, Meng Li, Yue Wang, Ying Guan, Jing Zhang, Zhongli Yan, Fufeng Liu, Fuping Lu, Huitu Zhang |Titel=Insight into enzyme-catalyzed aziridine formation mechanism in ficellomycin biosynthesis |Sammelwerk=[[European Journal of Medicinal Chemistry]] |Band=204 |Datum=2020-10 |DOI=10.1016/j.ejmech.2020.112639 |Seiten=112639}}</ref>

Bestimmte Arten von [[Bakterien]] und [[Archaeen]] können Schwefel-Verbindungen wie [[Schwefelwasserstoff]] oder [[Thiosulfate|Thiosulfat]] zur Energiegewinnung verwerten, wobei der enthaltene Schwefel meist zu Sulfat oxidiert wird.<ref>{{Literatur |Autor=Cornelius G. Friedrich |Titel=Physiology and Genetics of Sulfur-oxidizing Bacteria |Sammelwerk=[[Advances in Microbial Physiology]] |Band=39 |Verlag=Elsevier |Datum=1997 |ISBN=0-12-027739-5 |DOI=10.1016/s0065-2911(08)60018-1 |Seiten=235–289}}</ref> Bei [[Phototrophie|phototrophen]] Bakterien, die Energie aus dem Sonnenlicht ziehen, dient unter anderem Schwefelwasserstoff als Reduktionsmittel zur Gewinnung organischer Verbindungen aus [[Kohlenstoffdioxid]]. Der Schwefelwasserstoff wird dabei zunächst zu elementarem Schwefel und dann weiter zu Sulfat oxidiert. Zu diesen Bakterien gehören die Familien [[Chromatiaceae]] und [[Rhodospirillaceae]].<ref>{{Literatur |Autor=Daniel C. Brune |Titel=Sulfur oxidation by phototrophic bacteria |Sammelwerk=[[Biochimica et Biophysica Acta]] (BBA) – Bioenergetics |Band=975 |Nummer=2 |Datum=1989-07 |DOI=10.1016/S0005-2728(89)80251-8 |Seiten=189–221}}</ref> Bestimmte Bakterien können auch sulfidische Minerale wie Pyrit oxidieren, wodurch sie Sulfat bilden und zur Verwitterung der Minerale beitragen.<ref>{{Literatur |Autor=Harald G. Dill, Berthold Weber, Reiner Botz |Titel=Metalliferous duricrusts („orecretes“) – markers of weathering: A mineralogical and climatic-geomorphological approach to supergene Pb-Zn-Cu-Sb-P mineralization on different parent materials |Sammelwerk=Neues Jahrbuch für Mineralogie – Abhandlungen |Band=190 |Nummer=2 |Datum=2013-04-01 |Seiten=155 |DOI=10.1127/0077-7757/2013/0235}}</ref>

Andererseits ist die Nutzung von Sulfat als [[Elektronenakzeptor]], die sogenannte [[Desulfurikation|Sulfatatmung]], ein Stoffwechselweg bei anaeroben [[Prokaryoten]], sowohl Bakterien als auch Archaeen. Die Sulfatatmung ist vermutlich ein evolutionär alter Mechanismus und ist weitverbreitet, wobei die Gene für die Enzyme der Sulfatatmung eine große Ähnlichkeit aufweisen, selbst bei genetisch weit voneinander entfernten Organismen. Sulfatatmende Mikroorganismen kommen in unterirdischen, sauerstofffreien, [[Grundwasserleiter|Wasser führenden Gesteinsschichten]] vor.<ref>{{Literatur |Autor=David A. Stahl, Susan Fishbain, Michael Klein, Brett J. Baker, Michael Wagner |Titel=Origins and diversification of sulfate-respiring microorganisms |Hrsg=Antonie van Leeuwenhoek |Sammelwerk= |Band=81 |Nummer=1/4 |Datum=2002 |DOI=10.1023/A:1020506415921 |Seiten=189–195}}</ref> Ein großer Lebensraum solcher Bakterien ist das [[Schwarzes Meer|Schwarze Meer]], dessen Sedimente und untere Wasserschichten frei von Sauerstoff sind und große Mengen an Schwefel-Verbindungen enthalten. Viele der dort lebenden Bakterien gehören zur Familie [[Desulfobacteraceae|Desulfobaceraceae]]. Die Umsetzung organischer Verbindungen verläuft praktisch ausschließlich über Sulfatatmung und [[Methanogenese]].<ref>{{Literatur |Autor=Julie Leloup, Alexander Loy, Nina J. Knab, Christian Borowski, Michael Wagner, Bo Barker Jørgensen |Titel=Diversity and abundance of sulfate‐reducing microorganisms in the sulfate and methane zones of a marine sediment, Black Sea |Sammelwerk=[[Environmental Microbiology]] |Band=9 |Nummer=1 |Datum=2007-01 |DOI=10.1111/j.1462-2920.2006.01122.x |Seiten=131–142}}</ref> Im [[Großer Salzsee|Großen Salzsee]] in [[Utah]] in den USA wurden in anoxischen (sauerstofffreien) Bereichen ebenfalls Bakterien nachgewiesen, die Sulfat reduzieren, zum Beispiel aus der Gattung ''[[Desulfohalobium]]''.<ref>{{Literatur |Autor=Kasper Urup Kjeldsen, Alexander Loy, Trine Fredlund Jakobsen, Trine Rolighed Thomsen, Michael Wagner, Kjeld Ingvorsen |Titel=Diversity of sulfate-reducing bacteria from an extreme hypersaline sediment, Great Salt Lake (Utah): Diversity of SRB in Great Salt Lake |Sammelwerk=[[FEMS Microbiology Ecology]] |Band=60 |Nummer=2 |Datum=2007-05 |DOI=10.1111/j.1574-6941.2007.00288.x |Seiten=287–298}}</ref> Diese Bakterien verwenden Sulfat und [[Thiosulfate|Thiosulfat]] als Elektronenakzeptor zur Energiegewinnung.<ref>{{Literatur |Autor=Trine Fredlund Jakobsen, Kasper Urup Kjeldsen, Kjeld Ingvorsen |Titel=Desulfohalobium utahense sp. nov., a moderately halophilic, sulfate-reducing bacterium isolated from Great Salt Lake |Sammelwerk=[[International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology]] |Band=56 |Nummer=9 |Datum=2006-09-01 |DOI=10.1099/ijs.0.64323-0 |Seiten=2063–2069}}</ref> Sulfat-reduzierende Mikroorganismen setzen bevorzugt leichtere Schwefelisotope um ([[Isotopeneffekt]]), vor allem <sup>32</sup>S-Sulfat gegenüber <sup>34</sup>S-Sulfat, sodass die Isotopenzusammensetzung von Schwefel-Verbindungen zum Teil Aufschluss über die Entstehung geben kann.<ref>{{Literatur |Autor=Pascal Philippot, Mark Van Zuilen, Kevin Lepot, Christophe Thomazo, James Farquhar, Martin J. Van Kranendonk |Titel=Early Archaean Microorganisms Preferred Elemental Sulfur, Not Sulfate |Sammelwerk=[[Science]] |Band=317 |Nummer=5844 |Datum=2007-09-14 |DOI=10.1126/science.1145861 |Seiten=1534–1537}}</ref> Sulfat-reduzierende Bakterien kommen außerdem in der menschlichen [[Darmflora]] vor. Die Mehrheit der sulfat-reduzierenden Darmbakterien gehören zur Gattung ''[[Desulfovibrio]]''.<ref>{{Literatur |Autor=G R Gibson, G T Macfarlane, J H Cummings |Titel=Sulphate reducing bacteria and hydrogen metabolism in the human large intestine. |Sammelwerk=[[Gut (Zeitschrift)|Gut]] |Band=34 |Nummer=4 |Datum=1993-04-01 |DOI=10.1136/gut.34.4.437 |Seiten=437–439}}</ref>

== Abbau und Herstellung ==
Viele Metallsalze der Schwefelsäure wie [[Gips]] und [[Baryt]] kommen natürlich vor und werden bergmännisch gewonnen. Daneben können sie auch durch Reaktion mit Schwefelsäure aus elementaren Metallen oder aus Metallsalzen wie [[Carbonate]]n hergestellt werden. Für die Herstellung von Schwefelsäure-Estern ist eine größere Zahl an Synthesemethoden bekannt. Zu den wichtigsten Reagenzien in diesem Bereich gehören das [[Schwefeltrioxid]] (Anhydrid der Schwefelsäure) und seine Komplexe. Daneben kommen Schwefelsäure und ihre Derivate zum Einsatz.

=== Gewinnung und Herstellung von Schwefelsäure-Salzen ===
[[Datei:Cantera de yeso.jpg|mini|Gips-Steinbruch in Almería in Spanien]]
Wenige Sulfatminerale werden in großen Mengen in natürlichen Vorkommen abgebaut. Dazu gehören vor allem [[Calciumsulfat]] in der Form von [[Anhydrit]] und [[Gips]]<ref name=":3">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=4 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1985 |ISBN=3-527-20104-1 |Seiten=560–562 |Kommentar=Eintrag zu 'Calcium Sulfate'}}</ref> sowie [[Baryt]] ([[Bariumsulfat]]).<ref name=":11">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=3 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1985 |ISBN=3-527-20103-3 |Seiten=328 |Kommentar=Eintrag zu 'Barium and Barium Compounds'}}</ref> [[Magnesiumsulfat]] wird meist aus Mischsalzen gewonnen, die als Erze vorkommen, darunter [[Kieserit (Mineral)|Kieserit]], [[Kainit]] und [[Langbeinit]].<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=15 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1990 |ISBN=3-527-20115-7 |Seiten=620 |Kommentar=Eintrag zu 'Magnesium Compounds'}}</ref>

Metallsulfate können durch Umsetzung der elementaren Metalle mit [[Schwefelsäure]] gewonnen werden oder durch Umsetzung geeigneter Salze mit Schwefelsäure, insbesondere Oxide und Carbonate. So wird [[Chrom(III)-sulfat]] durch Erhitzen von [[Chromit]] oder metallischem [[Chrom]] mit Schwefelsäure gewonnen:<ref>{{Literatur |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]]. 7: Vol. A. Alphabetically arranged articles Chlorophenols to copper compounds |Band=7 |Auflage=5. |Verlag=VCH Verl.-Ges |Ort=Weinheim |Datum=1986 |ISBN=3-527-20107-6 |Seiten=81 |Kommentar=Eintrag zu 'Chromium Compounds'}}</ref>

:<math>\mathrm{2~Cr + 3~H_2SO_4 \xrightarrow \ Cr_2(SO_4)_3 + 3~H_2}</math>

[[Kupfersulfat]] wird primär durch Umsetzung von [[Kupfer(II)-oxid]] mit Schwefelsäure gewonnen:<ref>{{Literatur |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]]: Vol. A. Alphabetically arranged articles Chlorophenols to copper compounds |Band=7 |Auflage=5. |Verlag=VCH Verl.-Ges |Ort=Weinheim |Datum=1986 |ISBN=3-527-20107-6 |Seiten=578 |Kommentar=Eintrag zu 'Copper Compounds'}}</ref>

:<math>\mathrm{CuO + H_2SO_4 \xrightarrow \ CuSO_4 + H_2O}</math>

[[Eisen(II)-sulfat]] kann durch Auflösen von [[Eisen]] in Schwefelsäure gewonnen werden.<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=14 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1989 |ISBN=3-527-20114-9 |Seiten=591–592 |Kommentar=Eintrag zu 'Iron Compounds'}}</ref> [[Lithiumsulfat]] wird so aus [[Lithiumcarbonat]] gewonnen,<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=15 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1990 |ISBN=3-527-20115-7 |Seiten=410 |Kommentar=Eintrag zu 'Lithium and Lithium Compounds'}}</ref> [[Mangan(II)-sulfat|Mangansulfat]] aus [[Mangan(II)-carbonat|Mangancarbonat]] oder [[Mangan(II)-oxid]],<ref name=":15">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=16 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1990 |ISBN=3-527-20116-5 |Seiten=132–133 |Kommentar=Eintrag zu 'Manganese Compounds'}}</ref> [[Nickel(II)-sulfat|Nickelsulfat]] aus elementarem [[Nickel]] oder [[Nickel(II)-oxid]].<ref name=":16">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=17 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1991 |ISBN=3-527-20117-3 |Seiten=238 |Kommentar=Eintrag zu 'Nickel Compounds'}}</ref> [[Kaliumsulfat]] kann durch Umsetzung von [[Kaliumchlorid]] mit Schwefelsäure gewonnen werden. Für einen rentablen Prozess muss der gleichzeitig anfallende [[Chlorwasserstoff]] sinnvoll eingesetzt werden. Ein alternatives Verfahren ist die Umsetzung von Kaliumchlorid mit Magnesiumsulfat, die unter geeigneten Bedingungen – Temperatur und Mischungsverhältnisse – ebenfalls Kaliumsulfat ergibt.<ref name=":17">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=22 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1993 |ISBN=3-527-20122-X |Seiten=84-91 |Kommentar=Eintrag zu 'Potassium Compounds'}}</ref> [[Aluminiumkaliumsulfat-Dodecahydrat|Kaliumalaun]] und [[Aluminiumammoniumsulfat-Dodecahydrat|Ammoniumalaun]] werden durch Umsetzung von [[Aluminiumhydroxid]] mit [[Schwefelsäure]] und Kaliumsulfat oder [[Ammoniumsulfat]] hergestellt.<ref name=":2" />

[[Gips]] entsteht als Nebenprodukt bei der Herstellung von [[Titan(IV)-oxid|Titandioxid]] und in anderen Prozessen.<ref>{{Literatur |Autor=Tomi Gominšek, Andrej Lubej, Ciril Pohar |Titel=Continuous precipitation of calcium sulfate dihydrate from waste sulfuric acid and lime |Sammelwerk=[[Journal of Chemical Technology & Biotechnology]] |Band=80 |Nummer=8 |Datum=2005-08 |DOI=10.1002/jctb.1266 |Seiten=939–947}}</ref> Viele Säuren werden durch Umsetzung ihrer Calciumsalze mit Schwefelsäure hergestellt, wobei Calciumsulfat in Form von Gips als Nebenprodukt entsteht.<ref name=":3" /> Ein Großteil der weltweit genutzten [[Phosphorsäure]] wird hergestellt, indem [[Fluorapatit]] mit Schwefelsäure umgesetzt wird.<ref>{{Literatur |Autor=Zhilong Zhu, You Peng, T. Alan Hatton, Kamal Samrane, Allan S. Myerson, Richard D. Braatz |Titel=Crystallization of Calcium Sulphate During Phosphoric Acid Production: Modeling Particle Shape and Size Distribution |Sammelwerk=[[Procedia Engineering]] |Band=138 |Datum=2016 |DOI=10.1016/j.proeng.2016.02.098 |Seiten=390–402}}</ref> Analog entsteht Calciumsulfat durch die Herstellung von [[Fluorwasserstoff]] aus [[Fluorit]] ([[Calciumfluorid]]) und die Herstellung von [[Citronensäure|Zitronensäure]], [[Weinsäure]] und [[Oxalsäure]].<ref name=":3" /> Da Kupfererze oft Anteile von [[Nickel]] enthalten, fällt [[Nickel(II)-sulfat|Nickelsulfat]] zum Teil als Nebenprodukt bei der Kupfergewinnung an.<ref name=":16" />

=== Herstellung von Schwefelsäure-Estern ===
Für die Herstellung von Schwefelsäure-Estern sind mehrere Verfahren bekannt. Die direkte Veresterung von Alkoholen mit Schwefelsäure ist von geringer Bedeutung. Weitverbreitet sind Umsetzungen mit Schwefeltrioxid, entweder direkt oder in Form von Komplexen mit organischen Verbindungen. Die Handhabung dieser Komplexe ist einfacher und ihre Reaktivität kann je nach Bedarf eingestellt werden. Die Sulfat-Gruppe ist vergleichbar mit der [[Tert-Butylgruppe|''tert''-Butyl-Gruppe]], was den Raumbedarf anbelangt. Dadurch haben die [[Sterische Hinderung|sterischen]] Verhältnisse im Molekül einen erheblichen Einfluss darauf, wie leicht sich eine Sulfat-Gruppe einführen lässt.<ref name=":26" />

==== Umsetzung mit Schwefelsäure ====
[[Datei:N,N'-methanediylidenedicyclohexanamine 200.svg|mini|Mit Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) kann Schwefelsäure für eine Veresterung aktiviert werden]]
Die direkte Veresterung von Alkoholen mit Schwefelsäure ist möglich, ergibt aber je nach Edukt oft schlechte Ausbeuten. Einige Edukte, darunter [[Cellulose]], lassen sich dagegen gut mit Schwefelsäure verestern.<ref name=":28">{{Literatur |Autor=Rami A. Al-Horani, Umesh R. Desai |Titel=Chemical sulfation of small molecules—advances and challenges |Sammelwerk=[[Tetrahedron]] |Band=66 |Nummer=16 |Datum=2010-04 |DOI=10.1016/j.tet.2010.02.015 |PMC=2913517 |PMID=20689724 |Seiten=2907–2918}}</ref> Schwefelsäure kann durch [[Dicyclohexylcarbodiimid]] (DCC) aktiviert werden, wodurch bei der Veresterung von Alkylalkoholen sowie von Phenolen und [[Oxime]]n gute Ausbeuten erreicht werden können. Nachteilig ist hierbei, dass oft ein großer Überschuss an DCC eingesetzt werden muss, sodass anschließend auch eine große Menge des Nebenprodukts [[1,3-Dicyclohexylharnstoff|Dicyclohexylharnstoff]] abgetrennt werden muss. Die Veresterung mit Aktivierung durch DCC wurde zum Beispiel für die Sulfatierung von [[Kohlenhydrate]]n eingesetzt.<ref name=":28" /> Säureempfindliche Edukte können nicht direkt mit Schwefelsäure verestert werden.<ref>{{Literatur |Autor=Ryo Takano, Shuichi Yoshikawa, Takashi Ueda, Kaeko Hayashi, Susumu Hirase, Saburo Hara |Titel=Sulfation of Polysaccharides with Sulfuric Acid Mediated by Dicyclohexylcarbodiimide |Sammelwerk=[[Journal of Carbohydrate Chemistry]] |Band=15 |Nummer=4 |Datum=1996-05 |DOI=10.1080/07328309608005665 |Seiten=449–457}}</ref>

Das Reaktionsverhalten bei der Veresterung mit Schwefelsäure/DCC in [[Dimethylformamid]] als Lösungsmittel hängt von der Konzentration der Lösung ab. Wird in vergleichsweise verdünnter Lösung gearbeitet, werden nur aliphatische Hydroxy-Gruppen verestert. In konzentrierter Lösung reagieren auch Phenole. Dies ermöglicht zum Teil die selektive Sulfatierung einer von mehreren OH-Gruppen, wie beim [[Estradiol]].<ref>{{Literatur |Autor=Charles P. Hoiberg, Ralph O. Mumma |Titel=Selective hydroxyl sulfation by a dicyclohexylcarbodiimide-mediated reaction |Sammelwerk=[[Biochimica et Biophysica Acta]] (BBA) – General Subjects |Band=177 |Nummer=1 |Datum=1969-02 |DOI=10.1016/0304-4165(69)90075-0 |Seiten=149–151}}</ref> Ist die Erzielung einer solchen Selektivität nicht nötig, ist die Reaktion in konzentrierterer Lösung vorteilhaft. Bei [[1-Octanol]], [[1-Tetradecanol]] und [[Cyclohexanol]] werden so bessere Ausbeuten erzielt. [[Phenol]] wird in verdünnter Lösung sogar kaum bis gar nicht umgesetzt.<ref>{{Literatur |Autor=Charles P. Hoiberg, Ralph O. Mumma |Titel=Preparation of sulfate esters. Reactions of various alcohols, phenols, amines, mercaptans, and oximes with sulfuric acid and dicyclohexylcarbodiimide |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=91 |Nummer=15 |Datum=1969-07 |DOI=10.1021/ja01043a041 |Seiten=4273–4278}}</ref>

Schwefelsäure kann an die Doppelbindungen von Alkenen [[Additionsreaktion|addiert]] werden, wodurch Monoalkyl- und Dialkylsulfate entstehen.<ref>{{Literatur |Autor=H. G. Harris, D. M. Himmelblau |Titel=Kinetics of the Reaction of Ethylene with Sulfuric Acid. |Sammelwerk=[[Journal of Chemical & Engineering Data]] |Band=9 |Nummer=1 |Datum=1964-01-01 |DOI=10.1021/je60020a018 |Seiten=61–65}}</ref> So ist die Addition von Schwefelsäure an zwei Moleküle [[Ethen|Ethylen]] eine Methode, um [[Diethylsulfat]] herzustellen.<ref>{{Literatur |Autor=Swades Kumar Chaudhuri, Man Mohan Sharma |Titel=Absorption of ethylene in concentrated sulfuric acid |Sammelwerk=[[Industrial & Engineering Chemistry Research]] |Band=30 |Nummer=2 |Datum=1991-02 |DOI=10.1021/ie00050a010 |Seiten=339–345}}</ref> Bei der Reaktion von [[Butene]]n mit [[Isobutan]] zur Herstellung von [[Alkylat]]kraftstoff kann als Katalysator Schwefelsäure verwendet werden. In diesem Fall wird in einem Zwischenschritt der Reaktion die Schwefelsäure an die Butene addiert.<ref>{{Literatur |Autor=Lyle F. Albright, Mark A. Spalding, James A. Nowinski, Robert M. Ybarra, Roger E. Eckert |Titel=Alkylation of isobutane with C4 olefins. 1. First-step reactions using sulfuric acid catalyst |Sammelwerk=[[Industrial & Engineering Chemistry Research]] |Band=27 |Nummer=3 |Datum=1988-03 |DOI=10.1021/ie00075a003 |Seiten=381–386}}</ref>
[[Datei:Sulfuric acid addition to ethylene.svg|mini|600px|zentriert|Durch Addition von Schwefelsäure an zwei Moleküle Ethylen kann Diethylsulfat gewonnen werden]]

==== Umsetzung mit Schwefelsäure-Derivaten ====
[[Tetrabutylammoniumhydrogensulfat]], [[Amidosulfonsäure]], [[Sulfurylchlorid]] und [[Chlorsulfonsäure]] sind Derivate der Schwefelsäure, die sich zur Herstellung von Schwefelsäure-Estern eignen.

Analog zur Veresterung mit Schwefelsäure ist die Veresterung mit Tetrabutylammoniumhydrogensulfat und [[Dicyclohexylcarbodiimid]] möglich. Diese Methode wurde zur Herstellung von Flavonoidsulfaten wie aus [[Apigenin]], [[Luteolin]], [[Quercetin]], [[Rhamnetin]] und [[Isorhamnetin]] eingesetzt.<ref>{{Literatur |Autor=Zhikui He, Honghong Liu, Shanshan Gui, Huai Liu, Jianyuan Yang, Qigen Guo, Xiangrong Ye, Binghuo Zhang |Titel=Procoagulant substances and mechanisms of hemostatic herb Eclipta alba |Sammelwerk=[[Process Biochemistry]] |Band=122 |Datum=2022-11 |DOI=10.1016/j.procbio.2022.08.027 |Seiten=103–114}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Denis Barron, Ragal K. Ibrahim |Titel=Synthesis of flavonoid sulfates: 1. stepwise sulfation of positions 3, 7, and 4 using N,N'-dicyclohexylcarbodiimide and tetrabutylammonium hydrogen sulfate |Sammelwerk=[[Tetrahedron]] |Band=43 |Nummer=22 |Datum=1987-01 |DOI=10.1016/S0040-4020(01)87695-X |Seiten=5197–5202}}</ref><ref name=":42">{{Literatur |Autor=Marta Correia-da-Silva, Emília Sousa, Madalena M. M. Pinto |Titel=Emerging Sulfated Flavonoids and other Polyphenols as Drugs: Nature as an Inspiration: EMERGING SULFATED POLYPHENOLS AS DRUGS |Sammelwerk=[[Medicinal Research Reviews]] |Band=34 |Nummer=2 |Datum=2014-03 |DOI=10.1002/med.21282 |Seiten=223–279}}</ref> Die Umsetzung primärer [[Alkohole]] mit Amidosulfonsäure ergibt Schwefelsäure-Monoester als [[Ammonium]]salz.<ref>{{Literatur |Autor=Martin Cupery |Titel=SULFAMIC ACID A NEW INDUSTRIAL CHEMICAL |Sammelwerk=[[Industrial & Engineering Chemistry]] |Band=30 |Nummer=6 |Datum=1938-06 |DOI=10.1021/ie50342a005 |Seiten=627–631}}</ref> Amidosulfonsäure ist vergleichsweise teuer und wenig reaktiv, wurde aber für die Veresterung primärer gesättigter Alkohole sowie von Kohlenhydraten eingesetzt, wobei oft Katalysatoren wie [[Harnstoff]] eingesetzt werden.<ref name=":28" /> Amidosulfonsäure eignet sich zur Sulfatierung von [[Galactomannane]]n in [[1,4-Dioxan|Dioxan]] in Gegenwart von Harnstoff.<ref>{{Literatur |Autor=Aleksandr S. Kazachenko, Yuriy N. Malyar, Natalya Yu. Vasilyeva, Valentina S. Borovkova, Noureddine Issaoui |Titel=Optimization of guar gum galactomannan sulfation process with sulfamic acid |Sammelwerk=[[Biomass Conversion and Biorefinery]] |Band=13 |Nummer=11 |Datum=2023-07 |DOI=10.1007/s13399-021-01895-y |Seiten=10041–10050}}</ref> Mit [[Pyridin]] als Katalysator wurde Amidosulfonsäure zur Sulfatierung von Flavonoiden eingesetzt, darunter Apigenin, Luteolin, [[Kaempferol]] und Quercetin. So kann Quercetin zu [[Quercetin-3′-O-sulfat|Quercetin-3'-''O''-sulfat]] umgesetzt werden.<ref name=":42" />

[[Datei:Sulfation of quercetin.svg|zentriert|mini|520px|Die Veresterung von Quercetin mit Amidosulfonsäure ergibt Quercetin-3'-''O''-sulfat]]

Sulfate können durch Umsetzung von Sulfurylchlorid mit entsprechenden Alkoholen oder Phenolen hergestellt werden. Die Reaktion von [[Brenzcatechin]] mit Sulfurylchlorid in Gegenwart von [[Pyridin]] ergibt ein cyclisches Sulfat. Ebenso können aus [[1-Propanol|Propanol]] [[Dipropylsulfat]] und aus [[1-Butanol|Butanol]] [[Dibutylsulfat]] hergestellt werden.<ref>{{Literatur |Titel=Organic chemistry of sulfur |Verlag=Plenum Press |Ort=New York |Datum=1977 |ISBN=0-306-30740-5 |Seiten=656}}</ref> Die direkte Umsetzung von [[Diole]]n mit Sulfurylchlorid zur Synthese cyclischer Sulfate ergibt nur mäßige Ausbeuten, selbst bei sehr niedrigen Temperaturen um −90 °C.<ref name=":49">{{Literatur |Autor=Hoe-Sup Byun, Linli He, Robert Bittman |Titel=Cyclic Sulfites and Cyclic Sulfates in Organic Synthesis |Sammelwerk=[[Tetrahedron]] |Band=56 |Nummer=37 |Datum=2000-09 |DOI=10.1016/S0040-4020(00)00494-4 |Seiten=7051–7091}}</ref>

Die Umsetzung von Chlorsulfonsäure mit Alkoholen ergibt Monoester der Schwefelsäure. Werden diese über [[Natriumsulfat]] destilliert, entstehen Dialkylsulfate. Dieses Verfahren ist eine Möglichkeit zur Herstellung von [[Diethylsulfat]].<ref name=":43">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=8 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1987 |ISBN=3-527-20108-4 |Seiten=495–497 |Kommentar=Eintrag zu 'Dialkyl Sulfates and Alkylsulfuric Acids'}}</ref> Chlorsulfonsäure wurde außerdem zur Sulfatierung von [[Isoflavone|Isoflavonoiden]] wie [[Daidzein]] und [[Genistein]] verwendet.<ref name=":42" />

Eine Methode aus dem Jahr 2023 basiert auf einer Kombination aus Tetrabutylammoniumhydrogensulfat und entweder [[Dimethylsulfat]] oder [[Diisopropylsulfat]]. Diese Dialkylsulfate, die meistens zur Übertragung von Alkyl-Gruppen dienen, können unter geeigneten Bedingungen auch eine Umesterung eingehen. Dabei wird ihre Sulfat-Gruppe auf einen Alkohol, ein Phenol oder ein Kohlenhydrat übertragen. Die beiden Sulfate weisen unterschiedlich große Substituenten auf, wodurch sich in Verbindungen mit mehr als einer Hydroxy-Gruppe je nach eingesetztem Sulfat eine selektive Reaktion erzielen lässt.<ref>{{Literatur |Autor=Shuaishuai Yue, Guoping Ding, Ye Zheng, Chunlan Song, Peng Xu, Biao Yu, Jiakun Li |Titel=Dimethyl sulfate and diisopropyl sulfate as practical and versatile O-sulfation reagents |Sammelwerk=[[Nature Communications]] |Band=15 |Nummer=1 |Datum=2024-02-29 |DOI=10.1038/s41467-024-46214-x |PMC=10904734 |PMID=38424087}}</ref>

<gallery class="center" widths="200">
 Sulfamic acid 2.svg|Amidosulfonsäure
 Sulfuryl chloride 2.svg|Sulfurylchlorid
 Chlorosulfuric acid.svg|Chlorsulfonsäure
</gallery>

==== Umsetzung mit Schwefeltrioxid und seinen Komplexen ====
[[Dimethylsulfat]] kann aus [[Dimethylether]] und [[Schwefeltrioxid]] (SO<sub>3</sub>) hergestellt werden; die Reaktion ergibt Dimethylsulfat in guter Ausbeute und Reinheit.<ref name=":26">{{Literatur |Autor=Everett E. Gilbert |Titel=The Reactions of Sulfur Trioxide, and Its Adducts, with Organic Compounds. |Sammelwerk=[[Chemical Reviews]] |Band=62 |Nummer=6 |Datum=1962-12-01 |DOI=10.1021/cr60220a003 |Seiten=549–589}}</ref><ref name=":43" /> Analoge Reaktionen für Schwefelsäure-Ester mit längeren Alkylketten funktionieren oft schlecht, da solche Alkyl-Gruppen bei der Reaktion oxidiert werden.<ref name=":43" />
[[Datei:Synthesis dimethylsulfate from dimethylether.svg|zentriert|mini|600x600px|Dimethylsulfat kann durch Reaktion von Dimethylether und Schwefeltrioxid hergestellt werden.]]
Ein verbreitetes Verfahren zur Veresterung von [[Alkohole]]n zu Sulfaten ist deren Umsetzung mit Schwefeltrioxid, oft in Form eines Komplexes, beispielsweise mit [[1,4-Dioxan|Dioxan]]. Einige Alkohole können durch direkte Reaktion mit Schwefeltrioxid verestert werden. Die Reaktion von [[Methanol]] mit gasförmigem Schwefeltrioxid oder mit Schwefeltrioxid in [[Tetrachlormethan]] ergibt das [[Monomethylsulfat]].<ref group="S" name=":0">{{Substanzinfo|Name= Monomethylsulfat|CAS= 21228-90-0|Wikidata= Q27125654|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 4694097}}</ref> Destillation von Monomethylsulfat ergibt Dimethylsulfat. Diese Methode wurde historisch für die kommerzielle Gewinnung von Dimethylsulfat eingesetzt. [[Fettalkohole]] wie [[1-Dodecanol]] oder [[1-Tetradecanol]] können analog durch Schwefeltrioxid, entweder gasförmig oder gelöst in [[Schwefeldioxid]], sulfatiert werden. Reines Schwefeltrioxid ist allerdings hochreaktiv und schwierig in der Handhabung, da es leicht polymerisiert, was oft zu schlecht reproduzierbaren Resultaten führt. Als [[Lewis-Säure-Base-Konzept|Lewis-Säure]] kann Schwefeltrioxid mit einer Lewis-Base einen [[Elektronen-Donor-Akzeptor-Komplexe|Elektronen-Donor-Akzeptor-Komplex]] bilden. Die Koordinierung an das Schwefeltrioxid erfolgt dabei über ein freies Elektronenpaar der Base. Der Einsatz als Komplex ermöglicht eine einfachere Handhabung und eine Einstellung der Reaktivität.<ref name=":26" /> Schwefeltrioxid bildet so vergleichsweise stabile Komplexe, die als Feststoffe vorliegen, u.&nbsp;a. mit [[Pyridin]], [[Trimethylamin]], [[Triethylamin]] und [[Dimethylformamid]].<ref name=":28" />
[[Datei:Methanol SO3 to dimethylsulfate.svg|zentriert|mini|450px|Bei der Umsetzung von Methanol mit Schwefeltrioxid entsteht zunächst Monomethylsulfat. Durch Destillation wird dieses in Dimethylsulfat und Schwefelsäure umgewandelt]]
[[Datei:Sulfur trioxide dioxane complex.svg|mini|100px|Schwefeltrioxid-Dioxan-Komplex]]
Vergleichsweise starke Basen wie [[Trimethylamin]] oder [[Triethylamin]] führen zu einer geringeren Reaktivität, schwächere Basen wie Pyridin zu einer höheren Reaktivität, obwohl diese immer noch deutlich geringer ist als bei freiem Schwefeltrioxid. [[Schwefeltrioxid-Pyridin]] ist eine stabile Verbindung, die kommerziell erhältlich ist, und eignet sich zur Sulfatierung von Alkoholen, inklusive [[Sterine|Sterolen]] und [[Kohlenhydrate]]n. Eine Isolierung ist aber nicht immer nötig. Ein Reagenz für die Herstellung von Sulfaten kann ebenso zubereitet werden, indem [[Chlorsulfonsäure]] in einen Überschuss an Pyridin gegeben wird. [[Schwefeltrioxid-Dioxan]] ist ein deutlich reaktiveres Mittel zur Herstellung von Sulfaten als der Pyridin-Komplex und ist deutlich weniger stabil, sodass es vor der Verwendung frisch zubereitet wird. [[Schwefeltrioxid-Trimethylamin]] und [[Schwefeltrioxid-Triethylamin]] weisen ähnliche Eigenschaften auf: Sie sind sehr milde Sulfatierungsmittel und können – im Gegensatz zum Pyridin-Komplex – in wässriger Lösung eingesetzt werden. Der Triethylamin-Komplex ist dabei etwas reaktiver. Auch andere Basen wurden schon in SO<sub>3</sub>-Komplexen eingesetzt, darunter [[N,N-Dimethylanilin|Dimethylanilin]] und [[Dimethylformamid]].<ref name=":26" /> Bei der Reaktion mit einem Schwefeltrioxid-Amin-Komplex wird das Produkt als [[Ammonium]]salz erhalten, wobei die Stickstoffbase aus dem Komplex das Kation liefert. Eine Frage bei der Auswahl eines Komplexes ist demnach, wie stabil das Produktsalz mit dem entsprechenden Kation ist und wie gut es sich aufreinigen lässt.<ref name=":28" />

Schwefeltrioxid-Dioxan eignet sich zur Sulfatierung vieler Alkohole, wobei die Reaktion oft quantitativ (vollständig) ist. Zu den Alkoholen, die derart umgesetzt werden können, gehören primäre Alkohole wie [[Ethanol]], [[1-Butanol]] und [[Benzylalkohol]], sekundäre wie [[Cyclohexanol]] und [[Borneole|Borneol]], tertiäre wie [[Tert-Butanol|''tert''-Butanol]] und Kohlenhydrate wie [[Glucose]] und [[Galactose]]. Sterole wie [[Cholesterin|Cholesterol]] und [[Ergosterin|Ergosterol]] lassen sich gut mittels Schwefeltrioxid-Pyridin sulfatieren.<ref name=":26" /> Die Komplexe mit Trimethylamin und Triethylamin eignen sich für die Sulfatierung aliphatischer Alkohole inklusive Sterolen und Kohlenhydraten.<ref name=":28" /> Eine große Zahl an Sterolen wurde erfolgreich mit Schwefeltrioxid-Triethylamin in die entsprechenden Sulfate umgewandelt.<ref>{{Literatur |Autor=J.P. Dusza, J.P. Joseph, Seymour Bernstein |Titel=Steroid conjugates IV. The preparation of steroid sulfates with triethylamine-sulfur trioxide |Sammelwerk=[[Steroids]] |Band=12 |Nummer=1 |Datum=1968-07 |DOI=10.1016/S0039-128X(68)80079-0 |Seiten=49–61}}</ref> Letzteres wurde auch für die Herstellung von Quercetin-Sulfaten verwendet, wobei aber ein Gemisch mehrerer Verbindungen erhalten wurde.<ref>{{Literatur |Autor=Donald J.L. Jones, Rebekah Jukes-Jones, Richard D. Verschoyle, Peter B. Farmer, Andreas Gescher |Titel=A synthetic approach to the generation of quercetin sulfates and the detection of quercetin 3′-O-sulfate as a urinary metabolite in the rat |Sammelwerk=[[Bioorganic & Medicinal Chemistry]] |Band=13 |Nummer=24 |Datum=2005-12 |DOI=10.1016/j.bmc.2005.07.021 |Seiten=6727–6731}}</ref> [[Quercetin-3′-O-sulfat|Quercetin-3’-''O''-sulfat]] wurde gezielt durch Einsatz von [[Schwefeltrioxid-Dimethylformamid]] synthetisiert, nachdem bestimmte Hydroxy-Gruppen [[Schutzgruppe#Alkohole|als Benzylether geschützt waren]].<ref name=":66" /> Schwefeltrioxid-Dimethylformamid eignet sich daneben zur Sulfatierung von [[Tyrosin]]-Einheiten in [[Peptid]]en<ref>{{Literatur |Autor=Shiroh Futaki, Takashi Taike, Takeshi Yagami, Toyoko Ogawa, Tadashi Akita, Kouki Kitagawa |Titel=Use of dimethylformamide–sulphur trioxide complex as a sulphating agent of tyrosine |Sammelwerk=[[J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1]] |Nummer=6 |Datum=1990 |DOI=10.1039/P19900001739 |Seiten=1739–1744}}</ref> oder zur Herstellung von Sulfaten aus Aminosäuren mit Hydroxy-Gruppen wie Serin und Threonin vor der Synthese von Peptiden daraus.<ref>{{Literatur |Autor=Socorro Vázquez Campos, Les P. Miranda, Morten Meldal |Titel=Preparation of novel O-sulfated amino acid building blocks with improved acid stability for Fmoc-based solid-phase peptide synthesis |Sammelwerk=[[Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1]] |Nummer=5 |Datum=2002-02-22 |DOI=10.1039/b107320f |Seiten=682–686}}</ref> Die vollständige Sulfatierung kleiner Moleküle mit einer größeren Zahl an Hydroxy-Gruppen ist schwierig wegen des geringen Abstands der negativen Sulfat-Gruppen. Solche Reaktionen sind jedoch möglich durch Verwendung von Schwefeltrioxid-Pyridin oder Schwefeltrioxid-Trimethylamin unter Einwirkung von [[Mikrowellen]].<ref>{{Literatur |Autor=Arjun Raghuraman, Muhammad Riaz, Michael Hindle, Umesh R. Desai |Titel=Rapid and efficient microwave-assisted synthesis of highly sulfated organic scaffolds |Sammelwerk=[[Tetrahedron Letters]] |Band=48 |Nummer=38 |Datum=2007-09 |DOI=10.1016/j.tetlet.2007.07.100 |PMC=2084256 |PMID=18797498 |Seiten=6754–6758}}</ref>
[[Datei:Esterification benzylalcohol sulfurtrioxide dioxane.svg|zentriert|mini|450px|Der Komplex aus Schwefeltrioxid und Dioxan eignet sich zur Veresterung von Benzylalkohol]]

==== Oxidationsreaktionen ====
Durch Reaktion eines Alkohols oder Phenols mit [[Ethylchlorsulfit]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Ethylchlorsulfit|CAS= 6378-11-6|Wikidata= Q82862976|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 80784}}</ref> wird ein gemischtes [[Sulfite|Sulfit]] gebildet. Dieses kann mit [[Ruthenium(III)-chlorid]] und [[Natriumperiodat]] zum Sulfat oxidiert werden und die Ethyl-Gruppe mit [[Natriumiodid]] abgespalten werden.<ref name=":28" /> Die Synthese über Sulfite wird vorwiegend bei cyclischen Sulfaten eingesetzt, bei denen andere Methoden schlechte Ergebnisse liefern. Diese können hergestellt werden, indem zunächst ein cyclisches Sulfit gewonnen und dieses mit Rutheniumchlorid/Natriumperiodat oder mit [[Ruthenium(VIII)-oxid]] oxidiert wird. Für die Herstellung cyclischer Sulfite gibt es wiederum mehrere Methoden. Eine ist die Umsetzung eines [[Epoxide|Epoxids]] mit [[Schwefeldioxid]] und anschließendes Erhitzen. Mit anderen Methoden können größere Ringe erzeugt werden. Mit [[Diethylaminoschwefeltrifluorid]] können sowohl 1,2-Diole als auch 1,3-Diole zu cyclischen Sulfiten umgesetzt werden. Bei der Umsetzung eines Diols mit [[Thionylchlorid]] oder einem [[Sulfite|Dialkylsulfit]] können zusätzlich 1,4-Diole umgesetzt werden.<ref name=":49" /> Bei der [[Elbs-Oxidation|Elbs-Persulfat-Oxidation]] wird ein aromatisches Edukt oxidiert und eine vollständige Sulfat-Gruppe eingeführt. Ausgangsprodukt ist ein Phenol, das mit [[Kaliumperoxodisulfat]] umgesetzt wird. Die Sulfat-Gruppe wird hierbei gegenüber der Hydroxy-Gruppe des Phenols eingeführt ([[Substitutionsmuster#ortho, meta, para|''para''-Position]]) oder, falls diese Position besetzt ist, daneben (''ortho''-Position). Die Reaktion wird meist dazu genutzt, eine weitere Hydroxy-Gruppe einzuführen, indem das Sulfat hydrolysiert wird.<ref>{{Literatur |Autor=Suresh M. Sethna |Titel=The Elbs Persulfate Oxidation. |Sammelwerk=[[Chemical Reviews]] |Band=49 |Nummer=1 |Datum=1951-08-01 |DOI=10.1021/cr60152a002 |Seiten=91–101}}</ref> [[Monomethylsulfat]]<ref name=":0" group="S" /> kann durch die katalytische Oxidation von [[Methan]] mit [[Schwefelsäure#Oleum|Oleum]] hergestellt werden, wobei sich als Katalysator Iod-Verbindungen eignen, inklusive [[Iod|elementarem Iod]], Natriumiodid, [[Kaliumiodid]], [[Diiodpentoxid|Iod(V)-oxid]] oder [[Kaliumiodat]].<ref>{{Literatur |Autor=Xiao Gang, Yimin Zhu, Henning Birch, Hans Aage Hjuler, Niels J. Bjerrum |Titel=Iodine as catalyst for the direct oxidation of methane to methyl sulfates in oleum |Sammelwerk=[[Applied Catalysis A: General]] |Band=261 |Nummer=1 |Datum=2004-04 |DOI=10.1016/j.apcata.2003.10.039 |Seiten=91–98}}</ref>
[[Datei:Diol to cyclic sulfate.svg|zentriert|mini|400px|Die Umsetzung eines Diols mit Thionylchlorid ergibt ein cyclisches Sulfit, das zu einem cyclischen Sulfat oxidiert werden kann]]

==== Enzymatische Herstellung ====
[[Datei:Para nitrophenyl sulfate.svg|mini|130px|''para''-Nitrophenylsulfat dient bei der enzymatischen Herstellung von Schwefelsäureestern oft als Quelle für Sulfat-Gruppen]]
Neben klassischen synthetischen Methoden existieren biotechnologische Methoden zur Herstellung von Schwefelsäure-Estern. Dabei werden [[Sulfotransferasen]] eingesetzt, wie sie in Tieren oder Mikroorganismen vorkommen. Sulfotransferasen können zur Sulfatierung zahlreicher Verbindungen eingesetzt werden. Ein Nachteil ist, dass sie als Sulfatquelle überwiegend [[3′-Phosphoadenosin-5′-phosphosulfat|Phosphoadenosinphosphosulfat]] (PAPS) benötigen, das einerseits instabil und damit schlecht handhabbar ist, andererseits teuer in der Gewinnung. Zudem werden die Sulfotransferasen durch [[Phosphoadenosinphosphat]] (PAP),<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Phosphoadenosinphosphat|CAS= 1053-73-2|Wikidata= Q2825485|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 159296}}</ref> das Abbauprodukt des PAPS, inhibiert, was die Umsetzungen wenig effizient macht. Es sind jedoch Reaktionssysteme bekannt, bei denen zwei Sulfotransferasen zum Einsatz kommen, wobei eine die eigentliche Reaktion katalysiert, während die zweite das PAPS aus PAP regeneriert. Als stöchiometrischer Sulfatüberträger kommt primär [[Para-Nitrophenylsulfat|''para''-Nitrophenylsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= para-Nitrophenylsulfat|CAS= 1080-04-2|Wikidata= Q27116472|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 80349}}</ref> zum Einsatz. So muss nur eine geringe Menge an PAP oder PAPS zur Reaktion zugesetzt werden.<ref name=":58">{{Literatur |Autor=Iván Ayuso‐Fernández, Miquel A. Galmés, Agatha Bastida, Eduardo García‐Junceda |Titel=Aryl Sulfotransferase from Haliangium ochraceum: A Versatile Tool for the Sulfation of Small Molecules |Sammelwerk=ChemCatChem |Band=6 |Nummer=4 |Datum=2014-04 |Seiten=1059–1065 |DOI=10.1002/cctc.201300853}}</ref> Bakterielle Sulfotransferasen eignen sich zum Teil dazu, eine SO<sub>3</sub>-Gruppe direkt von ''para''-Nitrophenylsulfat auf eine Hydroxy-Gruppe zu übertragen. Mit den meisten davon können jedoch nur an Aromaten gebundene (phenolische) Hydroxy-Gruppen sulfatiert werden.<ref name=":59">{{Literatur |Autor=Michael A. van der Horst, Johan F. T. van Lieshout, Aleksandra Bury, Aloysius F. Hartog, Ron Wever |Titel=Sulfation of Various Alcoholic Groups by an Arylsulfate Sulfotransferase from Desulfitobacterium hafniense and Synthesis of Estradiol Sulfate |Sammelwerk=[[Advanced Synthesis & Catalysis]] |Band=354 |Nummer=18 |Datum=2012-12-14 |DOI=10.1002/adsc.201200564 |Seiten=3501–3508}}</ref> Ein typisches Beispiel für diese Enzymgruppe, die einen Phenylester als Sulfatquelle verwenden kann und nur aromatische Hydroxy-Gruppen umsetzt, ist eine Sulfotransferase aus ''[[Clostridium innocuum]]''.<ref>{{Literatur |Autor=Vadim V. Mozhaev, Yuri L. Khmelnitsky, Fernando Sanchez‐Riera, Julie Maurina‐Brunker, Reinhardt A. Rosson, Alan D. Grund |Titel=Arylsulfotransferase from Clostridium innocuum —A new enzyme catalyst for sulfation of phenol‐containing compounds |Sammelwerk=[[Biotechnology and Bioengineering]] |Band=78 |Nummer=5 |Datum=2002-06-05 |DOI=10.1002/bit.10229 |Seiten=567–575}}</ref> Ein System aus zwei Sulfotransferasen wurde zur Sulfatierung von [[Phenol]], [[Brenzcatechin]] und [[Biphenyl-4,4′-diol|Biphenyl-4,4'-diol]] genutzt.<ref name=":58" /> Eine Sulfotransferase aus ''[[Desulfitobacterium hafniense]]'' ist im Gegensatz zu den meisten verwandten Enzymen nicht nur in der Lage, Phenole zu sulfatieren, sondern auch aliphatische Hydroxy-Gruppen, darunter die von [[1-Butanol]], [[1-Pentanol]] oder [[2-Phenylethanol]].<ref name=":59" /> Ein neueres System verwendet statt ''para''-Nitrophenylsulfat das [[N-Hydroxysuccinimidsulfat|''N''-Hydroxysuccinimidsulfat]].<ref group="S">{{Substanzinfo|Name=N-Hydroxysuccinimidsulfat|CAS=127007-81-2 |Wikidata=Q82542259|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=23447253}}</ref> Dessen Reaktionsprodukt, [[N-Hydroxysuccinimid|''N''-Hydroxysuccinimid]], ist weniger giftig und leichter vom Produkt abzutrennen als [[Nitrophenole|''para''-Nitrophenol]].<ref>{{Literatur |Autor=Aloysius F. Hartog, Ron Wever |Titel=Sulfation made easy: A new versatile donor for enzymatic sulfation by a bacterial arylsulfotransferase |Sammelwerk=[[Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic]] |Band=129 |Datum=2016-07 |DOI=10.1016/j.molcatb.2016.04.007 |Seiten=43–46}}</ref>

== Reaktionen ==
Schwefelsäure-Salze sind wenig reaktiv, lassen sich bei starker Erhitzung jedoch zersetzen und können durch entsprechend drastische Bedingungen reduziert werden. Viele Schwefelsäure-Ester sind hingegen reaktive Verbindungen, die als starke Alkylierungsmittel wirken und sich oft leicht hydrolysieren lassen. Schwefelsäure-Monoester sind als Salze jedoch vergleichsweise stabil.

=== Reaktionen von Schwefelsäure-Salzen ===
[[Datei:Oxidation sulfate to peroxodisulfate.svg|mini|400px|Die elektrochemische Oxidation von Sulfat-Ionen ergibt Peroxodisulfat]]
Die meisten Metallsulfate zersetzen sich beim Erhitzen, allerdings erst bei einer Temperatur von mehreren hundert Grad. Bei der Reaktion wird [[Schwefeltrioxid]] frei und es bleiben [[Metalloxide]] zurück. Enthält eine Verbindung [[Kristallwasser]], wird bei der Erhitzung erst dieses abgegeben.<ref>{{Literatur |Autor=Hiroaki Tagawa |Titel=Thermal decomposition temperatures of metal sulfates |Sammelwerk=[[Thermochimica Acta]] |Band=80 |Nummer=1 |Datum=1984-10 |DOI=10.1016/0040-6031(84)87181-6 |Seiten=23–33}}</ref> Werden Hydrogensulfate wie [[Natriumhydrogensulfat]] oder [[Kaliumhydrogensulfat]] stark erhitzt, können Hydrogensulfat-Ionen unter Wasserabspaltung zu [[Disulfate|Pyrosulfat]] dimerisieren.<ref>{{Literatur |Autor=Chunbin Guo, Jingjing Zou, Yinshan Jiang, Tianping Huang, Yan Cheng, Cundi Wei |Titel=Thermal activation of coal fly ash by sodium hydrogen sulfate for alumina extraction |Sammelwerk=[[Journal of Materials Science]] |Band=49 |Nummer=12 |Datum=2014-06 |DOI=10.1007/s10853-014-8127-1 |Seiten=4315–4322}}</ref><ref name=":50">{{Literatur |Autor=Rasmus Fehrmann, Niels Holger Hansen, Niels J. Bjerrum |Titel=Raman spectroscopic and spectrophotometric study of the system potassium pyrosulfate-potassium hydrogen sulfate in the temperature range 200-450.degree.C |Sammelwerk=[[Inorganic Chemistry]] |Band=22 |Nummer=26 |Datum=1983-12 |DOI=10.1021/ic00168a038 |Seiten=4009–4014}}</ref> Ab etwa 500 °C zersetzt sich Pyrosulfat unter Abspaltung von Schwefeltrioxid, wobei Sulfat zurückbleibt.<ref name=":50" />

Metallsulfate können außerdem reduziert werden, unter anderem mit [[Wasserstoff]], wobei je nach Kation verschiedene Produkte entstehen. Die Sulfate der [[Erdalkalimetalle]] ([[Calciumsulfat]], [[Strontiumsulfat]] und [[Bariumsulfat]]) sowie [[Nickel(II)-sulfat|Nickelsulfat]], [[Cobalt(II)-sulfat|Cobaltsulfat]] und [[Cadmiumsulfat]] werden zu den jeweiligen [[Sulfide]]n reduziert. Im Falle von [[Aluminiumsulfat]], [[Magnesiumsulfat]] und [[Berylliumsulfat]] wird ebenfalls das Schwefelatom reduziert, allerdings zum [[Schwefeldioxid]], sodass die Salze in Oxide umgewandelt werden. Im Falle von [[Eisen(II)-sulfat]], [[Mangan(II)-sulfat|Mangansulfat]], [[Zinksulfat]] und [[Blei(II)-sulfat|Bleisulfat]] tritt ein Gemisch von Oxiden und Sulfiden auf. Bei anderen Verbindungen wird stattdessen das Kation reduziert, zum Beispiel von [[Eisen(III)-sulfat]] zu Eisen(II)-sulfat und von [[Kupfer(II)-sulfat]] über [[Kupfer(I)-sulfat]] zu elementarem [[Kupfer]].<ref>{{Literatur |Autor=Fathi Habashi, Shaheer A. Mikhail, Kim Vo Van |Titel=Reduction of sulfates by hydrogen |Sammelwerk=[[Canadian Journal of Chemistry]] |Band=54 |Nummer=23 |Datum=1976-12-01 |DOI=10.1139/v76-524 |Seiten=3646–3650}}</ref> [[Natriumsulfat]] kann auch mit [[Kohlenstoff]] reduziert werden.<ref>{{Literatur |Autor=John H. Cameron, Thomas M. Grace |Titel=Kinetic study of sulfate reduction with carbon |Sammelwerk=[[Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals]] |Band=22 |Nummer=4 |Datum=1983-11 |DOI=10.1021/i100012a021 |Seiten=486–494}}</ref> Andererseits können Sulfat-Ionen, beispielsweise in einer Ammoniumsulfat-Lösung, elektrochemisch zu Peroxodisulfat oxidiert werden.<ref>{{Literatur |Autor=Sui-Qin Yang, Yu-Hong Cui, Ya-Yue Liu, Zheng-Qian Liu, Xue-Yan Li |Titel=Electrochemical generation of persulfate and its performance on 4-bromophenol treatment |Sammelwerk=[[Separation and Purification Technology]] |Band=207 |Datum=2018-12 |DOI=10.1016/j.seppur.2018.06.071 |Seiten=461–469}}</ref>

=== Alkylierungen oder Substitutionsreaktionen ===
Dialkylsulfate sind starke [[Alkylierung]]smittel. Die Reaktivität ist größer, je kürzer der Alkylsubstituent ist.<ref name=":44">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=8 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1987 |ISBN=3-527-20108-4 |Seiten=499–502 |Kommentar=Eintrag zu 'Dialkyl Sulfates and Alkylsulfuric Acids'}}</ref> Die Bildung eines Sulfats kann so zur Aktivierung von Alkoholen dienen, um diese in andere Verbindungen wie [[Halogenkohlenwasserstoffe|Alkylchloride]] zu überführen.<ref>{{Literatur |Autor=[[Barry Martin Trost]], [[Ian Fleming (Chemiker)|Ian Flemming]], Steven V. Ley |Titel=Comprehensive organic synthesis: selectivity, strategy & efficiency in modern organic chemistry |Band=6 |Verlag=Pergamon press |Ort=Oxford/New York/Seoul |Datum=1991 |ISBN=0-08-035929-9 |Seiten=206}}</ref> Dialkylsulfate können diverse Verbindungen alkylieren, darunter Phenole, Carbonsäuren und deren Salze, Aromaten und Thiole.

[[Datei:Alkylation with dimethylsulfate.svg|mini|250px|Dimethylsulfat kann durch Übertragung von Methyl-Gruppen andere Verbindungen alkylieren. Beispiele hierfür sind die Methylierung von Phenol zu Anisol (oben) und von Benzol zu Toluol (unten)]]

Alternativ zu [[Diazomethan]] eignet sich [[Dimethylsulfat]] als Reagenz für eine einfache Umwandlung von [[Carbonsäuren]] in ihre [[Methylester]]. Das Proton der Carbonsäure muss hierbei durch eine geeignete Base wie [[Dicyclohexylethylamin]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Dicyclohexylethylamin|CAS= 7175-49-7|Wikidata= Q72474281|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 23563}}</ref> neutralisiert werden. Eine Alternative ist die Deprotonierung der Carbonsäure mit [[Lithiumhydroxid]] vor der Umsetzung mit Dimethylsulfat.<ref>{{Literatur |Autor=Frank H. Stodola |Titel=Base-Catalyzed Preparation of Methyl and Ethyl Esters of Carboxylic Acids |Sammelwerk=[[The Journal of Organic Chemistry]] |Band=29 |Nummer=8 |Datum=1964-08 |DOI=10.1021/jo01031a535 |Seiten=2490–2491}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Asit K. Chakraborti, Basak, Vikas Grover |Titel=Chemoselective Protection of Carboxylic Acid as Methyl Ester: A Practical Alternative to Diazomethane Protocol |Sammelwerk=[[The Journal of Organic Chemistry]] |Band=64 |Nummer=21 |Datum=1999-10-01 |DOI=10.1021/jo990035l |Seiten=8014–8017}}</ref> Dimethylsulfat kann daneben für eine [[Williamson-Ethersynthese]] eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür ist die [[Methylierung]] von [[Phenol]] zu [[Anisol]].<ref>{{Literatur |Autor=Maurizio Selva, Alvise Perosa |Titel=Green chemistry metrics: a comparative evaluation of dimethyl carbonate, methyl iodide, dimethyl sulfate and methanol as methylating agents |Sammelwerk=[[Green Chemistry (Zeitschrift)|Green Chemistry]] |Band=10 |Nummer=4 |Datum=2008 |DOI=10.1039/b713985c |Seiten=457}}</ref> Dialkylsulfate eignen sich für die Alkylierung von [[Thiole|Thiol-Gruppen]] zu [[Thioether|Sulfiden]]. So kann [[Thiokresole|''para''-Thiokresol]] mittels Dimethylsulfat oder [[Diethylsulfat]] in das entsprechende Methyl- oder Ethylsulfid überführt werden.<ref>{{Literatur |Autor=[[Henry Gilman]], Nathaniel J. Beaber |Titel=THE ALKYLATION OF MERCAPTANS BY MEANS OF SULFONIC ESTERS |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=47 |Nummer=5 |Datum=1925-05 |DOI=10.1021/ja01682a034 |Seiten=1449–1451}}</ref> Dialkylsulfate können zudem zur Alkylierung von [[Aromaten]] wie [[Benzol]] verwendet werden. Die Reaktionsbedingungen entsprechen im Wesentlichen einer [[Friedel-Crafts-Alkylierung]], bei der normalerweise eine [[Lewis-Säure-Base-Konzept|Lewis-Säure]] wie [[Aluminiumchlorid]] sowie ein [[Halogenkohlenwasserstoffe|Alkylhalogenid]] als Alkylierungsmittel verwendet wird. Letzteres kann jedoch durch ein Dialkylsulfat ersetzt werden, beispielsweise Dimethylsulfat, Diethylsulfat, [[Diisopropylsulfat]] oder [[Dibutylsulfat]].<ref>{{Literatur |Autor=Howard L. Kane, Alexander Lowy |Titel=Reactions of Alkyl Sulfates, Tetraethyl Orthosilicate and Diethyl Carbonate in Friedel-Crafts Syntheses 1,2 |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=58 |Nummer=12 |Datum=1936-12 |DOI=10.1021/ja01303a064 |Seiten=2605–2608}}</ref> Schließlich können Dialkylsulfate auch [[Carbonsäureamide]] zu [[Iminiumion|Iminiumsalzen]] alkylieren. Ein Beispiel hierfür ist die Methylierung von [[Dimethylformamid]] mit Dimethylsulfat.<ref>{{Literatur |Titel=Comprehensive organic synthesis: selectivity, strategy, and efficiency in modern organic chemistry |Band=6 |Verlag=Pergamon Press |Ort=Oxford/New York |Datum=1991 |ISBN=0-08-035929-9 |Seiten=503}}</ref>

Über ein cyclisches Sulfat können aus einem [[Diole|Diol]] andere difunktionalisierte Moleküle hergestellt werden. Der Ring kann durch viele [[Nukleophilie|Nucleophile]] geöffnet werden. Dazu gehören [[Azide|Azid-Ionen]], [[Fluoride|Fluorid-Ionen]] (aus [[Tetrabutylammoniumfluorid]]), [[Thiocyanate|Thiocyanat-Ionen]], [[Nitrate|Nitrat-Ionen]], [[Carbonsäuren|Carboxylat-Ionen]], [[Alkoholate]]n, [[Thiolate]]n, [[Acetylide]]n, [[Amine]]n, [[Cyanide|Cyanid]], [[Kupferorganische Verbindungen|Organocupraten]] oder [[Hydride|Hydrid]] (aus [[Lithiumaluminiumhydrid]]).<ref name=":49" /><ref name=":51">{{Literatur |Titel=Comprehensive organic synthesis: selectivity, strategy & efficiency in modern organic chemistry |Band=7 |Verlag=Pergamon Press |Ort=Oxford |Datum=1991 |ISBN=0-08-035929-9 |Seiten=431–432}}</ref> Dadurch entsteht ein offener Schwefelsäure-Monoester. Dieser kann hydrolysiert werden, um einen ''α''-funktionalisierten Alkohol zu erhalten, oder mit einem zweiten Nucleophil umgesetzt werden. Ein Beispiel für letzteres ist die Bildung eines [[Aziridin]]s durch eine intramolekulare Reaktion. Dabei wird das cyclische Sulfat mittels [[Lithiumazid]] geöffnet und die Azid-Gruppe durch Lithiumaluminiumhydrid reduziert. Die intramolekulare Substitution ergibt den Ringschluss zum Aziridin.<ref name=":51" /> Analog kann durch Umsetzung mit [[Di-tert-butylmalonat|Di-''tert''-butylmalonat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Di-tert-butylmalonat|CAS= 541-16-2|Wikidata= Q27268154|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 68324}}</ref> und [[Natriumhydrid]] ein [[Cyclopropan]]-Ring gebildet werden.<ref name=":49" />

[[Datei:Cyclic sulfate to aziridine.svg|mini|500px|zentriert|Ein cyclisches Sulfat eignet sich als Ausgangspunkt für eine zweifache Funktionalisierung an beiden Bindungspunkten. Wird der Ring mit Lithiumazid geöffnet (erste Substitution) und das entstehende Azid zum Amin reduziert, wird ein Aziridin gebildet (zweite, intramolekulare Substitution)]]

=== Hydrolyse ===
Schwefelsäure-Diester und -monoester können in wässriger Lösung leicht hydrolysiert werden: [[Dimethylsulfat]] kann über [[Monomethylsulfat]]<ref name=":0" group="S" /> zu [[Methanol]] und Sulfat hydrolysiert werden. Analog wird [[Ethylensulfat]] in zwei Schritten zu [[Ethylenglycol]] und Sulfat hydrolysiert. Dabei treten unterschiedliche Reaktionsmechanismen auf: Bei der Reaktion eines Diesters zum Monoester wird eine C-O-Bindung gebrochen, das heißt der Schwefelsäure-Monoester ist die Abgangsgruppe. Das Gleiche gilt bei der Hydrolyse eines Monoesters in basischer Lösung. Bei der Hydrolyse eines Monoesters im Sauren hingegen wird eine S-O-Bindung gebrochen, die Abgangsgruppe ist der [[Alkohole|Alkohol]].<ref>{{Literatur |Autor=E. T. Kaiser, Manuel. Panar, F. H. Westheimer |Titel=The Hydrolysis of Some Cyclic Esters of Sulfuric Acid |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=85 |Nummer=5 |Datum=1963-03 |DOI=10.1021/ja00888a028 |Seiten=602–607}}</ref> Monoalkylsulfate sind als Salze, zum Beispiel als Natriumsalze, vergleichsweise stabil. In protonierter Form können sie jedoch selbst in unpolaren, inerten Lösungsmitteln wie [[Diethylether]] oder [[Tetrahydrofuran]] hydrolysiert werden, wenn diese Spuren von Wasser oder anderen Verunreinigungen enthalten.<ref>{{Literatur |Autor=Mayer B. Goren, Mary E. Kochansky |Titel=Stringent requirement for electrophiles in the facile solvolytic hydrolysis of neutral sulfate ester salts |Sammelwerk=[[The Journal of Organic Chemistry]] |Band=38 |Nummer=20 |Datum=1973-10 |DOI=10.1021/jo00960a016 |Seiten=3510–3513}}</ref> Monoarylsulfate sind demgegenüber vergleichsweise stabil. Die Hydrolyse von [[Diphenylsulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Diphenylsulfat|CAS= 4074-56-0|Wikidata= Q82439695|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 14228015}}</ref> zu [[Phenylsulfat|Monophenylsulfat]] ohne Weiterreaktion ist problemlos möglich.<ref>{{Literatur |Titel=Organic chemistry of sulfur |Verlag=Plenum Press |Ort=New York |Datum=1977 |ISBN=0-306-30740-5 |Seiten=658}}</ref>

[[Datei:Hydrolysis of ethylene sulfate.svg|mini|400px|zentriert|Sulfate können in einer zweistufigen Reaktion hydrolysiert werden, wobei die jeweiligen Alkohole freigesetzt werden. Im Falle des Ethylensulfats bildet sich zunächst der Monoester des Ethylenglycols und im zweiten Schritt freier Ethylenglycol sowie Sulfat]]

== Komplexe und Einschluss-Verbindungen ==
[[Datei:Monodentate pt ii sulfate complex.svg|mini|Der Platin-Komplex [Pt(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>(SO<sub>4</sub>)(NO)]<sup>+</sup> mit einem monodentaten Sulfat-Liganden]]
[[Datei:Bidentate pt0 sulfate complex.svg|mini|Der Platin-Komplex [Pt(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)]<sup>2−</sup> mit einem bidentaten Sulfat-Liganden]]
[[Komplexchemie|Metallkomplexe]], die Sulfat-Ionen als Liganden tragen, werden als ''Sulfato''-Komplexe bezeichnet. Das Sulfat-Ion kann dabei unterschiedliche Bindungsmodi annehmen: über ein Sauerstoffatom gebunden (monodentat), über zwei Sauerstoffatome an dasselbe Metallatom gebunden (bidentat) oder gleichzeitig an zwei oder mehr Metallatome gebunden (verbrückend). Durch seine vier Sauerstoffatome kann das Ion an bis zu zehn Metallatome gleichzeitig koordinieren. Der Koordinationsmodus in Sulfato-Komplexen kann durch [[Infrarotspektroskopie|Infrarot-Spektroskopie]] (IR-Spektroskopie) unterschieden werden. In einem freien Sulfat-Ion sind alle vier S-O-Bindungen identisch. Ist das Ion über ein Sauerstoffatom an ein Metallatom komplexiert (als monodentater Ligand), ist dessen S-O-Bindung nicht mehr identisch zu den anderen drei, was im entsprechenden IR-Spektrum anhand der [[Valenzschwingung|Streckschwingungen]] der Bindungen detektiert werden kann. Sulfat kann daneben als bidentater Ligand wirken, das heißt über zwei Sauerstoffatome an ein Metallatom gebunden. In diesem Fall liegen zwei Paare von Bindungen vor, die sich jeweils gleich verhalten, was wiederum mittels IR-Spektroskopie untersucht werden kann.

Sulfat bildet mit [[Kupfer]], [[Cobalt]] und anderen Übergangsmetallen stabile, kristallisierbare Komplexe.<ref>{{Literatur |Autor=Constantina Papatriantafyllopoulou, Evy Manessi-Zoupa, Albert Escuer, Spyros P. Perlepes |Titel=The sulfate ligand as a promising “player” in 3d-metal cluster chemistry |Sammelwerk=[[Inorganica Chimica Acta]] |Band=362 |Nummer=3 |Datum=2009-02 |DOI=10.1016/j.ica.2008.02.075 |Seiten=634–650}}</ref> Ein Beispiel für einen Komplex mit einem monodentaten Sulfat-Liganden ist [Pt(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>(SO<sub>4</sub>)(NO)]<sup>+</sup>. In diesem Komplex trägt das zentrale [[Platin]]-Atom neben einem Sulfat-Ion auch noch vier Moleküle [[Ammoniak]] und ein Nitrosyl-Ion als Liganden.<ref>{{Literatur |Autor=Dominik Schaniel, Theo Woike, Norwid-R. Behrnd, Jürg Hauser, Karl W. Krämer, Teodora Todorova, Bernard Delley |Titel=Photogeneration of Nitrosyl Linkage Isomers in Octahedrally Coordinated Platinum Complexes in the Red Spectral Range |Sammelwerk=[[Inorganic Chemistry]] |Band=48 |Nummer=23 |Datum=2009-12-07 |DOI=10.1021/ic901392q |Seiten=11399–11406}}</ref> Oft können Sulfato-Komplexe durch Oxidation von [[Schwefeldioxid]] hergestellt werden. Der [[Sauerstoff|Disauerstoff]]-Ligand in Sauerstoff-Komplexen ist reaktiver als molekularer Sauerstoff. So können Sauerstoff-Komplexe von [[Eisen]], [[Nickel]], [[Ruthenium]], [[Rhodium]], [[Palladium]], Platin und [[Iridium]] jeweils leicht Schwefeldioxid oxidieren, wobei sich ein Sulfato-Komplex bildet. Ein Iridium-Komplex, der eine solche Reaktion eingeht, ist [Ir(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(CO)I(O<sub>2</sub>)], der neben dem Sauerstoff-Liganden je einen Iodid- und [[Kohlenstoffmonoxid|Carbonyl-Liganden]] sowie zwei [[Triphenylphosphan|Triphenylphosphin]]-Liganden aufweist.<ref>{{Literatur |Autor=R. W. Horn, Edward Weissberger, James P. Collman |Titel=Oxygen-18 study of the reaction between iridium- and platinum-oxygen complexes and sulfur dioxide to form coordinated sulfate |Sammelwerk=[[Inorganic Chemistry]] |Band=9 |Nummer=10 |Datum=1970-10 |DOI=10.1021/ic50092a036 |Seiten=2367–2371}}</ref>

Analog kann als Edukt der Platin-Komplex [Pt(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(O<sub>2</sub>)], verwendet werden. Liegt dieser in Lösung vor, bildet sich beim Einleiten von Schwefeldioxid sofort der Sulfat-Komplex [Pt(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)]<sup>2−</sup>. Umgekehrt kann diese Verbindung über den Schwefeldioxid-Komplex hergestellt werden. Wird Schwefeldioxid in eine Lösung des Platin-Ethylen-Komplexes [Pt(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>)] geleitet, bildet sich durch Verdrängung des [[Ethen|Ethylens]] der grün gefärbte Komplex [Pt(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(SO<sub>2</sub>)]. Durch Erhitzen des Komplexes an Luft oder Durchleiten von Sauerstoff durch seine Lösung findet eine Oxidation statt und es bildet sich wiederum [Pt(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)]<sup>2−</sup>.<ref>{{Literatur |Autor=Christopher David. Cook, G. S. Jauhal |Titel=Oxidation of coordinated ligands. Sulfato and nitrato complexes of platinum |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=89 |Nummer=12 |Datum=1967-06 |DOI=10.1021/ja00988a057 |Seiten=3066–3067}}</ref> Mit einigen Metallen wie [[Neptunium]] bildet Sulfat auch in Lösung vergleichsweise stabile Komplexe.<ref>{{Literatur |Autor=Christoph Hennig, Atsushi Ikeda-Ohno, Satoru Tsushima, Andreas C. Scheinost |Titel=The Sulfate Coordination of Np(IV), Np(V), and Np(VI) in Aqueous Solution |Sammelwerk=[[Inorganic Chemistry]] |Band=48 |Nummer=12 |Datum=2009-06-15 |DOI=10.1021/ic9003005 |Seiten=5350–5360}}</ref> [[Uranylverbindungen|Uranyl-Ionen]] bilden in Lösung Komplexe mit ein bis drei Sulfat-Ionen.<ref>{{Literatur |Autor=Thomas Vercouter, Pierre Vitorge, Badia Amekraz, Christophe Moulin |Titel=Stoichiometries and Thermodynamic Stabilities for Aqueous Sulfate Complexes of U(VI) |Sammelwerk=[[Inorganic Chemistry]] |Band=47 |Nummer=6 |Datum=2008-03-01 |DOI=10.1021/ic701379q |Seiten=2180–2189}}</ref>

[[Datei:Urea bipyridine ligand.svg|286x286px|mini|Vom Harnstoff abgeleiteter Ligand mit zwei Bipyridin-Einheiten. Sechs Moleküle dieses Liganden können eine Käfig-Verbindung mit einem Sulfat-Ion bilden]]
Organische Moleküle mit bestimmten Struktureinheiten können wiederum an Sulfat-Ionen koordinieren und Einschluss-Verbindungen bilden. Dazu gehören cyclische Verbindungen, in denen Sulfat-Ionen durch elektrostatische Wechselwirkungen festgehalten werden, aber auch solche, die Sulfat-Ionen in allen drei Raumrichtungen umschließen können.<ref>{{Literatur |Autor=I. Ravikumar, Pradyut Ghosh |Titel=Recognition and separation of sulfate anions |Sammelwerk=[[Chemical Society Reviews]] |Band=41 |Nummer=8 |Datum=2012 |DOI=10.1039/c2cs15293b |Seiten=3077}}</ref> Ein solcher Ligand leitet sich vom Harnstoff ab und trägt zusätzlich zwei [[2,2′-Bipyridin|2,2’-Bipyridin]]-Einheiten. Dieser kann durch Ausbildung von Wasserstoffbrücken eine Käfig-Verbindung mit einem Sulfat-Ion bilden, bei der das Sulfat dicht eingeschlossen und von der Umgebung abgeschirmt ist. Die Käfigstruktur besteht dabei aus sechs dieser Liganden und hat erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften des eingeschlossenen Ions. So verhindert der Käfig, dass bei der Zugabe von [[Strontiumnitrat]] das Sulfat-Ion als [[Strontiumsulfat]] ausfällt.<ref>{{Literatur |Autor=Radu Custelcean, Jerome Bosano, Peter V. Bonnesen, Vilmos Kertesz, Benjamin P. Hay |Titel=Computer‐Aided Design of a Sulfate‐Encapsulating Receptor |Sammelwerk=[[Angewandte Chemie International Edition]] |Band=48 |Nummer=22 |Datum=2009-05-18 |DOI=10.1002/anie.200900108 |Seiten=4025–4029}}</ref> Ein anderer bekannter Ligand besteht aus drei zusammenhängenden identischen Einheiten mit insgesamt sechs Harnstoff-Gruppen. Mit diesem Ligand können Sulfat-Ionen sehr effizient aus einer wässrigen Lösung entfernt und in ein organisches Lösungsmittel überführt werden.<ref>{{Literatur |Autor=Chuandong Jia, Biao Wu, Shaoguang Li, Xiaojuan Huang, Qilong Zhao, Qian‐Shu Li, Xiao‐Juan Yang |Titel=Highly Efficient Extraction of Sulfate Ions with a Tripodal Hexaurea Receptor |Sammelwerk=[[Angewandte Chemie International Edition]] |Band=50 |Nummer=2 |Datum=2011-01-10 |DOI=10.1002/anie.201004461 |Seiten=486–490}}</ref>

== Verwendung ==
Natürlich vorkommende Sulfate dienen oft als Primärrohstoffe, andererseits sind Sulfate Intermediate bei der Aufbereitung anderer Erze. Calciumsulfat ist ein zentrales Produkt der Baustoffindustrie. Daneben haben Salze und Ester der Schwefelsäure verschiedene Anwendungszwecke in der Medizin sowie als Tenside, Farbstoffe, Gerbstoffe und Düngemittel.

=== Rohstoffgewinnung und chemische Industrie ===
Verschiedene Sulfatminerale sind industriell relevante Erze und Rohstoffe, insbesondere Gips. [[Baryt]] ([[Bariumsulfat]]) ist das wichtigste Bariumerz. Es dient als Ausgangsstoff für die Herstellung anderer Barium-Verbindungen, wobei es in der Regel zunächst zu [[Bariumsulfid]] reduziert wird.<ref name=":11" /> [[Coelestin (Mineral)|Coelestin]] ([[Strontiumsulfat]]) ist neben [[Strontianit]] ([[Strontiumcarbonat]]) eines von zwei industriell relevanten Strontiumerzen. Coelestin wird zunächst zu Strontiumcarbonat umgesetzt, aus dem die meisten anderen Strontium-Verbindungen hergestellt werden.<ref>{{Literatur |Autor=Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Wiliam E. Russey |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=25 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1994 |ISBN=3-527-20125-4 |Seiten=322 |Kommentar=Eintrag zu 'Strontium and Strontium Compounds'}}</ref> Das wichtigste Bleierz ist [[Galenit]] ([[Blei(II)-sulfid|Bleisulfid]]), die Lagerstätten enthalten aber oft durch Oxidation entstandenes [[Anglesit]] ([[Blei(II)-sulfat|Bleisulfat]]), das beim Abbau mit verwertet wird.<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=15 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1990 |ISBN=3-527-20115-7 |Seiten=195–196 |Kommentar=Eintrag zu 'Lead'}}</ref>

[[Aluminiumsulfat]] ist nach [[Aluminiumoxid]] die zweitwichtigste Aluminium-Verbindung in der Industrie und wird als Ausgangsstoff zur Herstellung der meisten anderen Aluminium-Verbindungen verwendet.<ref name=":2" /> Ebenso werden [[Magnesiumsulfat]],<ref name=":15" /> [[Nickel(II)-sulfat|Nickelsulfat]]<ref name=":16" /> und [[Kaliumsulfat]]<ref name=":17" /> als Zwischenprodukte gewonnen, um aus Erzen andere Verbindungen herzustellen. [[Mangan(II)-sulfat|Mangansulfat]] dient zur Herstellung von elementarem [[Mangan]] sowie von [[Manganlinolat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Manganlinolat|CAS= 646-00-4|Wikidata= Q17320557|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 20839547}}</ref> und verwandten Verbindungen, die als [[Sikkativ]]e eingesetzt werden.<ref name=":15" /> [[Titanylsulfat]] ist ein Intermediat bei der Herstellung von [[Titan(IV)-oxid|Titandioxid]] nach dem Sulfat-Prozess. Hierbei wird das Titanerz [[Ilmenit]] mit Schwefelsäure zu Titanylsulfat umgesetzt, dieses hydrolysiert und dann bei 950 °C kalziniert.<ref>{{Literatur |Autor=Mohammad Hasan Sadeghi, Mohsen Nasr Esfahany |Titel=Development of a Safe and Environmentally Friendly Sulfate Process for the Production of Titanium Oxide |Sammelwerk=[[Industrial & Engineering Chemistry Research]] |Band=61 |Nummer=4 |Datum=2022-02-02 |DOI=10.1021/acs.iecr.1c03364 |Seiten=1786–1796}}</ref> Bei der Gewinnung von [[Metalle der Seltenen Erden|Seltenerdmetallen]] aus Erzen wird Schwefelsäure zum Aufschluss eingesetzt, wodurch Sulfate als Intermediate entstehen.<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=22 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1993 |ISBN=3-527-20122-X |Seiten=618 |Kommentar=Eintrag zu 'Rare Earth Elements'}}</ref> Die mengenmäßig bedeutendste Verwendung von [[Bariumsulfat]] ist in [[Bohrspülung|Bohrflüssigkeit]] in der [[Erdölgewinnung]].<ref name=":64">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=3 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1985 |ISBN=3-527-20103-3 |Seiten=330–332 |Kommentar=Eintrag zu 'Barium and Barium Compounds'}}</ref> Das Bariumsulfat erhöht die Dichte der Flüssigkeit, die dazu dient, Gesteinsmaterial aus dem Bohrloch auszuschwemmen und die Bohrvorrichtung zu kühlen.<ref>{{Literatur |Autor=K.A. Fattah, A. Lashin |Titel=Investigation of mud density and weighting materials effect on drilling fluid filter cake properties and formation damage |Sammelwerk=[[Journal of African Earth Sciences]] |Band=117 |Datum=2016-05 |DOI=10.1016/j.jafrearsci.2016.02.003 |Seiten=345–357}}</ref>

[[Datei:Methyl iodide.svg|mini|hochkant|Methyliodid wird aus Dimethylsulfat und Kaliumiodid gewonnen]]
Dialkylsulfate eignen sich als [[Alkylierung]]smittel, zum Beispiel für die Umsetzung von [[Carbonsäuren]] zu deren Alkylestern oder von [[Amine]]n zu [[Quartäre Ammoniumverbindungen|quartären Ammonium-Verbindungen]]. Industriell ist [[Dimethylsulfat]] die mit Abstand meistgenutzte Verbindung aus der Gruppe der Dialkylsulfate, lediglich [[Diethylsulfat]] hat ebenfalls eine gewisse (wenn auch geringe) Bedeutung. Dimethylsulfat wird unter anderem zur Herstellung von [[Salicylsäuremethylester|Methylsalicylat]] aus [[Salicylsäure]] verwendet sowie zur Umsetzung von [[Kaliumiodid]] zu [[Iodmethan|Methyliodid]]. Diethylsulfat eignet sich zur Herstellung der Ethylester von Fettsäuren, die als [[Weichmacher]] verwendet werden.<ref name=":44" />

=== Bauwesen ===
Sulfate spielen eine enorme Rolle im Bauwesen. Gips wird zum [[Putz (Bauteil)|Verputzen]] von Wänden sowie in Form fertiger Platten verwendet.<ref name=":23" /><ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=4 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1985 |ISBN=3-527-20104-1 |Seiten=573–579 |Kommentar=Eintrag zu 'Calcium Sulfate'}}</ref> Essenziell für die Verwendung als Wandverputz ist, dass Calciumsulfat einerseits leicht durch Erhitzung dehydriert werden kann, dass die Hydrate durch Anmischen mit Wasser aber andererseits leicht wieder zurückgebildet werden.<ref name=":45" /> [[Gipskarton]]platten bestehen hauptsächlich aus gehärtetem Gips, der zwischen zwei Schichten Papier zusammengehalten wird.<ref>{{Literatur |Autor=Yoshiyuki Kojima, Tamotsu Yasue |Titel=Synthesis of large plate-like gypsum dihydrate from waste gypsum board |Sammelwerk=[[Journal of the European Ceramic Society]] |Band=26 |Nummer=4–5 |Datum=2006-01 |DOI=10.1016/j.jeurceramsoc.2005.06.018 |Seiten=777–783}}</ref> Weitere Verwendungen sind Fertigbauelemente und Deckenplatten. Gips als Baumaterial hat mehrere vorteilhafte Eigenschaften wie vergleichsweise geringes Gewicht, brandhemmende Eigenschaften (durch das enthaltene Kristallwasser) und schallisolierende Eigenschaften.<ref name=":23" />

[[Calciumsulfat]]e sind außerdem in [[Zement]] enthalten, wobei [[Gips]] (das Dihydrat) je nach Grad der Erhitzung bei der Produktion zu Calciumsulfat-Hemihydrat oder Anhydrit (ohne [[Kristallwasser]]) entwässert wird. Das Calciumsulfat verbessert die Abbindeeigenschaften des Zements, der sonst zu schnell fest wird, was eine praktische Verarbeitung verhindert.<ref name=":0" /><ref name=":1">{{Literatur |Autor=Funda İnceoğlu, Nevin Karamahmut Mermer, Volkan Kırmızı, Gülden Tombaş |Titel=Influence of cement with different calcium sulfate phases on cementitious tile adhesive mortars: Microstructure and performance aspects |Sammelwerk=[[International Journal of Adhesion and Adhesives]] |Band=104 |Datum=2021-01 |DOI=10.1016/j.ijadhadh.2020.102744 |Seiten=102744}}</ref> Die langsamere Aushärtung beruht auf der Bildung von [[Ettringit]] in der angerührten Zementmischung.<ref name=":1" /> Der Einsatz als Reaktionsverzögerer in Zement macht einen erheblichen Anteil des weltweit gewonnenen Gipses aus.<ref name=":45">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=4 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1985 |ISBN=3-527-20104-1 |Seiten=555 |Kommentar=Eintrag zu 'Calcium Sulfate'}}</ref> [[Baryt]] (Bariumsulfat) ist Bestandteil von [[Schwerbeton]], der zur Abschirmung von Strahlung eingesetzt wird, zum Beispiel in [[Kernkraftwerk|Atomkraftwerken]] und medizinischen Einrichtungen, aber auch in Betongewichten.<ref>{{Literatur |Autor=İlker Bekir Topçu |Titel=Properties of heavyweight concrete produced with barite |Sammelwerk=[[Cement and Concrete Research]] |Band=33 |Nummer=6 |Datum=2003-06 |DOI=10.1016/S0008-8846(02)01063-3 |Seiten=815–822}}</ref>

=== Medizin ===
[[Datei:Cast wrist after fracture of the scaphoid bone.jpg|mini|Gipsverband an einem Handgelenk]]
Neben Sulfaten, die als Pharmazeutika verwendet werden, wird Gips (Calciumsulfat) für Gipsverbände zur Behandlung von Knochenbrüchen verwendet. Er ist billig, einfach in der Anwendung und für Röntgenstrahlung durchlässig, was eine Untersuchung von Knochen unter dem Gips ermöglicht. Aufgrund dieser Eigenschaften sind Gipsverbände heute nach wie vor verbreitet in Gebrauch.<ref name=":27" />

Sulfatsalze werden medizinisch vielfältig genutzt. Das meistgenutzte Präparat zur Supplementierung von Eisen bei [[Eisenmangelanämie]] ist [[Eisen(II)-sulfat]]. Eisenmangelanämie ist eine verbreitete Mangelerkrankung, vorwiegend bei Kindern, und tritt auf, wenn über die Ernährung zu wenig Eisen aufgenommen wird.<ref>{{Literatur |Autor=Jacquelyn M. Powers, George R. Buchanan, Leah Adix, Song Zhang, Ang Gao, Timothy L. McCavit |Titel=Effect of Low-Dose Ferrous Sulfate vs Iron Polysaccharide Complex on Hemoglobin Concentration in Young Children With Nutritional Iron-Deficiency Anemia: A Randomized Clinical Trial |Sammelwerk=[[Journal of the American Medical Association|JAMA]] |Band=317 |Nummer=22 |Datum=2017-06-13 |DOI=10.1001/jama.2017.6846 |PMC=5815003 |PMID=28609534 |Seiten=2297}}</ref> [[Bariumsulfat]] ist ein Kontrastmittel für die [[Röntgen]]untersuchung und die [[Computertomografie]] des [[Verdauungstrakt|Gastrointestinaltrakts]].<ref>{{Literatur |Autor=Hailey I. Kilian, Huijuan Zhang, Mohammad Mahdi Shiraz Bhurwani, Anoop M. Nilam, Daewoon Seong, Mansik Jeon, Ciprian N. Ionita, Jun Xia, Jonathan F. Lovell |Titel=Barium sulfate and pigment admixture for photoacoustic and x-ray contrast imaging of the gut |Sammelwerk=[[Journal of Biomedical Optics]] |Band=28 |Nummer=08 |Datum=2023-02-10 |DOI=10.1117/1.JBO.28.8.082803 |PMC=9917716 |PMID=36776721}}</ref> Magnesiumsulfat wird zur Behandlung [[Eklampsie|eklamptischer Krämpfe]] sowie gegen [[Magnesiummangel|akuten Magnesiummangel]] eingesetzt.<ref name=":38" /> [[Lithiumsulfat]] wird gelegentlich in der [[Lithiumtherapie]] bei [[Bipolare Störung|bipolaren Störungen]] genutzt. Gegenüber dem hauptsächlich genutzten [[Lithiumcarbonat]] hat es jedoch nur untergeordnete Bedeutung.<ref>{{Literatur |Autor=Jinhua Wen, Darrell Sawmiller, Brendan Wheeldon, Jun Tan |Titel=A Review for Lithium: Pharmacokinetics, Drug Design, and Toxicity |Sammelwerk=CNS & Neurological Disorders – Drug Targets |Band=18 |Nummer=10 |Datum=2020-01-17 |Seiten=769–778 |DOI=10.2174/1871527318666191114095249}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Ramadhan Oruch, Mahmoud A. Elderbi, Hassan A. Khattab, Ian F. Pryme, Anders Lund |Titel=Lithium: A review of pharmacology, clinical uses, and toxicity |Sammelwerk=[[European Journal of Pharmacology]] |Band=740 |Datum=2014-10 |DOI=10.1016/j.ejphar.2014.06.042 |Seiten=464–473}}</ref>

Neben den Metallsalzen werden auch organische Wirkstoffe oft als Sulfatsalze eingesetzt. Zur Verbesserung der Eigenschaften, speziell der Wasserlöslichkeit, werden Medikamente oft in eine ionische Form überführt und als Salz eingesetzt. Dabei muss ein geeignetes Gegenion verwendet werden, da dieses ebenfalls Einfluss auf die Eigenschaften der Formulierung hat. Eine im Jahr 2007 publizierte Analyse aller von der [[Food and Drug Administration|FDA]] in den USA zugelassenen Medikamente ergab, dass ungefähr 38 % ionische Verbindungen waren, bei denen das Kation die aktive Komponente ist. Das mit Abstand häufigste Gegenion war dabei das [[Chloride|Chlorid]], gefolgt von Sulfat.<ref>{{Literatur |Autor=G. Steffen Paulekuhn, Jennifer B. Dressman, Christoph Saal |Titel=Trends in Active Pharmaceutical Ingredient Salt Selection based on Analysis of the Orange Book Database |Sammelwerk=[[Journal of Medicinal Chemistry]] |Band=50 |Nummer=26 |Datum=2007-12-27 |DOI=10.1021/jm701032y |Seiten=6665–6672}}</ref> Das Parasympatholytikum [[Atropin]] beispielsweise wird überwiegend als Sulfat (Atropini sulfas, Atropinum sulfuricum, schwefelsaures Atropin) eingesetzt.<ref>{{Literatur |Autor=Niels F. Muller, Rudolf P. Dessing |Titel=European Drug Index: European Drug Registrations |Auflage=4. |Verlag=Routledge |Datum=2022 |ISBN=978-1-351-44947-2 |Seiten=117}}</ref>

{{Mehrere Bilder
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Einige Pharmazeutika sind Schwefelsäureester. So kommen Sulfat-Gruppen in einigen Wirkstoffen aus der Gruppe der [[Β-Lactamase-Inhibitoren|''β''-Lactamase-Inhibitoren]] vor, die zusammen mit [[Β-Lactam-Antibiotika|''β''-Lactam-Antibiotika]] eingesetzt werden. ''β''-Lactam-Antibiotika stören die [[Peptidoglycane|Peptidoglycansynthese]] in Bakterien, was zu instabilen Zellwänden und schließlich zum Absterben der Zellen führt.<ref name=":30">{{Literatur |Autor=George G. Zhanel, Christopher D. Lawson, Heather Adam, Frank Schweizer, Sheryl Zelenitsky, Philippe R. S. Lagacé-Wiens, Andrew Denisuik, Ethan Rubinstein, Alfred S. Gin, Daryl J. Hoban, Joseph P. Lynch, James A. Karlowsky |Titel=Ceftazidime-Avibactam: a Novel Cephalosporin/β-lactamase Inhibitor Combination |Sammelwerk=[[Drugs]] |Band=73 |Nummer=2 |Datum=2013-02 |DOI=10.1007/s40265-013-0013-7 |Seiten=159–177}}</ref> Antibiotika-Resistenzen gegen diese Wirkstoffe sind allerdings weitverbreitet. Ein Mechanismus, der eine solche Resistenz verursacht, ist die Bildung von [[Β-Lactamasen|''β''-Lactamasen]] durch die Bakterien. Dabei handelt es sich um Enzyme, die die Amid-Bindung in den ''β''-Lactam-Molekülen spalten und die Antibiotika somit wirkungslos machen können. Dies kann durch den zusätzlichen Einsatz eines ''β''-Lactamase-Inhibitors verhindert werden.<ref>{{Literatur |Autor=Fahd K. Majiduddin, Isabel C. Materon, Timothy G. Palzkill |Titel=Molecular analysis of beta-lactamase structure and function |Sammelwerk=[[International Journal of Medical Microbiology]] |Band=292 |Nummer=2 |Datum=2002 |DOI=10.1078/1438-4221-00198 |Seiten=127–137}}</ref> Der erste solche Wirkstoff, der zum Einsatz kam, ist das [[Avibactam]].<ref name=":31">{{Literatur |Autor=Susan J. Keam |Titel=Sulbactam/Durlobactam: First Approval |Sammelwerk=[[Drugs]] |Band=83 |Nummer=13 |Datum=2023-09 |DOI=10.1007/s40265-023-01920-6 |Seiten=1245–1252}}</ref> Das Kombinationspräparat mit dem Antibiotikum [[Ceftazidim]] wurde im Februar 2015 in den USA zugelassen. Die Kombination kommt gegen verschiedene antibiotikaresistente Pathogene zum Einsatz, darunter entsprechende Stämme von ''[[Pseudomonas aeruginosa]]''.<ref>{{Literatur |Autor=Michael J Satlin |Titel=Languid Uptake of Ceftazidime-Avibactam for Carbapenem-Resistant Gram-Negative Infections and Continued Reliance on Polymyxins |Sammelwerk=[[Clinical Infectious Diseases]] |Band=72 |Nummer=4 |Datum=2021-02-16 |DOI=10.1093/cid/ciaa065 |Seiten=622–625}}</ref> Avibactam ist ein kovalenter Inhibitor für verschiedene ''β''-Lactamasen, der mittels seines C7-Carbonyls als [[Carbamate|Carbamat]] an ein [[Serin]] im aktiven Zentrum bindet. Die Verbindung hat strukturelle Ähnlichkeit zum Ceftazidim, mit dem zusammen sie eingesetzt wird. Die Sulfat-Gruppe des Avibactams mit seiner negativen Ladung entspricht dabei der Carboxylat-Gruppe des Ceftazidims. Durch die Hemmung der ''β''-Lactamase wird ein Abbau des eigentlich wirksamen Antibiotikums verhindert. Die Kombination Ceftazidim-Avibactam wirkt so gegen Bakterien, die ''β''-Lactamasen produzieren und durch Ceftazidim allein nicht abgetötet werden.<ref name=":30" /> [[Durlobactam]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Durlobactam|CAS= 1467829-71-5|Wikidata= Q100151634|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 89851852}}</ref> ist eine mit Avibactam strukturell eng verwandte Verbindung, die ähnlich verwendet wird. Ein Kombinationspräparat mit [[Sulbactam]] wurde im Mai 2023 in den USA zugelassen und wird für die Behandlung bestimmter ''β''-lactamresistenter Bakterien verwendet, insbesondere resistenter Stämme von ''[[Acinetobacter baumannii]]'', das in Bezug auf Antibiotika-Resistenzen zu den problematischsten Pathogenen gehört.<ref name=":31" />

[[Datei:Fondaparinux.svg|mini|400px|Fondaparinux]]
Eine weitere Gruppe medizinisch genutzer Schwefelsäureester sind die [[Konjugierte Estrogene|konjugierten equinen Estrogene]]. Dabei handelt es sich um ein Gemisch von Schwefelsäureestern verschiedener [[Estrogene]] wie [[Estron]], [[Estradiol]] und [[Equilin]]. Das Wort equin (von Pferd) bezieht sich dabei auf die Gewinn aus dem Urin trächtiger Stuten. Eingesetzt werden die konjugierten Estrogene bei Wechseljahresbeschwerden, die durch ein Mangel an körpereigenen Estrogenen verursacht werden.<ref>{{Literatur |Autor=Bhagu R. Bhavnani, Frank Z. Stanczyk |Titel=Pharmacology of conjugated equine estrogens: Efficacy, safety and mechanism of action |Sammelwerk=The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology |Band=142 |Datum=2014-07 |DOI=10.1016/j.jsbmb.2013.10.011 |Seiten=16–29}}</ref> Einige [[Sucralfat]] ist ein Komplex aus [[Aluminiumhydroxid]] und sulfatierter [[Saccharose]] und wird in verschiedenen Ländern bei Krankheitsbildern eingesetzt, die mit [[Magengeschwür]]en einhergehen. Sucralfat wird kaum resorbiert und bildet eine Schutzschicht, wodurch eine Heilung befördert wird.<ref>{{Literatur |Autor=Suresh P. Sulochana, Muzeeb Syed, Devaraj V. Chandrasekar, Ramesh Mullangi, Nuggehally R. Srinivas |Titel=Clinical Drug–Drug Pharmacokinetic Interaction Potential of Sucralfate with Other Drugs: Review and Perspectives |Sammelwerk=[[European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics]] |Band=41 |Nummer=5 |Datum=2016-10 |DOI=10.1007/s13318-016-0335-4 |Seiten=469–503}}</ref> Das natürlich vorkommende [[Heparin]] ist ein sulfatiertes Polysaccharid. Es wird als gerinnungshemmendes Medikament ([[Antikoagulation|Antikoagulans]]) eingesetzt gegen [[Thrombose]]n und [[Lungenembolie]]n. Es wird vorwiegend aus Schweinedärmen extrahiert. Ein synthetisches [[Oligosaccharide|Oligosaccharid]] mit analoger gerinnungshemmender Wirkung ist das [[Fondaparinux]]. Seine Struktur entspricht genau der Abfolge aus fünf Zuckern, die für die gerinnungshemmende Wirkung des Heparins verantwortlich ist. Fondaparinux ist seit 2003 auf dem Markt.<ref name=":53" />

=== Farbstoffe und Pigmente ===
[[Datei:Reactive Black 5, Tetra-Na salt.svg|mini|400px|Reaktive Black 5, ein Reaktivfarbstoff]]
[[Reaktivfarbstoffe]] sind solche Farbstoffe, die beim Färbeprozess mit Textilfasern (oder einem anderen Substrat) kovalente Bindungen ausbilden, und gehören zu den industriell meistgenutzten Farbstoffen. Eine Variante sind Verbindungen, die eine Sulfat-Gruppe als Bestandteil einer ''β''-Sulfatoethylsulfon-Gruppe enthalten wie das [[Reactive Black 5]].<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=22 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1993 |ISBN=3-527-20122-X |Seiten=653 |Kommentar=Eintrag zu 'Reactive Dyes'}}</ref> Die eigentlich reaktive Gruppe, die die kovalente Bindung ausbildet, ist eine Vinylsulfon-Gruppe. Diese ist als ''β''-Sulfatoethylsulfon-Gruppe [[Maskierung (Chemie)|maskiert]].<ref name=":60">{{Literatur |Autor=Guoqiang Cai, Liangxi Sun, Jindan Wu, Jiping Wang |Titel=Influence of Nonionic Surfactant on Hydrolysis of Vinyl Sulfone Reactive Dye |Sammelwerk=[[Journal of Surfactants and Detergents]] |Band=18 |Nummer=6 |Datum=2015-11 |DOI=10.1007/s11743-015-1726-2 |Seiten=1127–1135}}</ref> Beim Erhitzen des Farbstoffs bei hohem ''p''H-Wert während des Färbeprozesses wird Sulfat eliminiert und so die reaktive Gruppe freigesetzt.<ref name=":60" /><ref name=":61">{{Literatur |Autor=J. Heyna |Titel=Reactive Dyes Containing Vinylsulfonyl Groups |Sammelwerk=[[Angewandte Chemie International Edition in English]] |Band=2 |Nummer=1 |Datum=1963-01 |DOI=10.1002/anie.196300201 |Seiten=20–23}}</ref> Die Farbstoffe werden durch Veresterung von Hydroxyethylsulfonen mit [[Schwefelsäure]] gewonnen und neutralisiert (zum Beispiel mit [[Natriumhydroxid]]), um ein Salz zu erhalten. Sie eignen sich für die Färbung von [[Wolle]] und [[Baumwolle]].<ref name=":61" /> Gefälltes [[Bariumsulfat]] dient als Beschichtungspigment in der Papierherstellung und als [[Füllstoff]] in Farben, Lacken und Tinte.<ref name=":64" /> [[Lithopone]] ist ein Weißpigment, das aus Bariumsulfat und [[Zinksulfid]] besteht. Hergestellt wird es, indem in Lösung [[Bariumsulfid]] mit [[Zinksulfat]] gemischt wird.<ref>{{Literatur |Autor=W. J. O’Brien |Titel=A Study of Lithopone |Sammelwerk=[[The Journal of Physical Chemistry]] |Band=19 |Nummer=2 |Datum=1915-02-01 |DOI=10.1021/j150155a002 |Seiten=113–144}}</ref> Es wird als Pigment für Farben und in Kunststoff verwendet.<ref>{{Literatur |Autor=Han Gao, Shuxue Yang, Danjun Mao, Mingce Long, Xiaolei Qu |Titel=Significant zinc release from widely-used commercial lithopone pigments under solar irradiation |Sammelwerk=[[Environmental Pollution]] |Band=292 |Datum=2022-01 |DOI=10.1016/j.envpol.2021.118352 |Seiten=118352}}</ref>

=== Sonstige Verwendungen ===
[[Chrom(III)-sulfat]] ist der bedeutendste Gerbstoff in der [[Gerben|Gerberei]]. Dabei werden Tierhäute zu Leder verarbeitet, wobei sie derart modifiziert werden, dass sie haltbar werden und eine höhere thermische Stabilität aufweisen, gleichzeitig aber die Flexibilität einer frischen Haut behalten. Chrom(III)-Ionen vernetzen [[Kollagene|Kollagen]]-Stränge sowohl durch Wasserstoffbrücken als auch durch kovalante Brücken zwischen den Carboxylgruppen von [[Asparaginsäure]]- und [[Glutaminsäure]]-Resten. Auf dieser Vernetzung beruht die Haltbarkeit des Materials. Die Koordination von Sulfat-Ionen an die Chrom-Ionen beeinflusst die Reaktivität und führt zu besseren Materialeigenschaften (höhere thermische Stabilität). Andere Gerberei-Reagenzien sind gegenüber Chromsulfat von untergeordneter Bedeutung, zu diesen gehören organische Gerbstoffe und das [[Aluminiumsulfat]].<ref>{{Literatur |Autor=Anthony D. Covington |Titel=Modern tanning chemistry |Sammelwerk=[[Chemical Society Reviews]] |Band=26 |Nummer=2 |Datum=1997 |DOI=10.1039/cs9972600111 |Seiten=111}}</ref>
[[Datei:Sodium lauryl sulfate.svg|mini|Natriumlaurylsulfat, ein Fettalkoholsulfat]]
Die Monoester der Schwefelsäure mit längerkettigen Alkoholen ([[Fettalkohole]]n) werden als [[Fettalkoholsulfate]] bezeichnet und in Reinigungsmitteln und Hygieneprodukten verwendet. Da sie in freier Form nicht stabil sind, werden sie als Salze, beispielsweise als Natriumsalze, verwendet. Die meistgenutzten Vertreter sind das [[Natriumlaurylsulfat]] (vom [[1-Dodecanol|Laurylalkohol]] mit zwölf Kohlenstoffatomen) sowie Verbindungen mit 14, 16 oder 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette. Verwendet werden sie als [[Tensid]]e in [[Waschmittel|Wasch-]] und [[Geschirrspülmittel|Spülmitteln]]. Die [[Alkylethersulfate]] verfügen zwischen der Sulfat-Gruppe und dem Alkyl-Rest zusätzlich über ein bis vier [[Ethylenglycol]]-Gruppen (-CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>O-). Alkylethersulfate wie das [[Natriumdodecylpoly(oxyethylen)sulfat|Natriumlaurylethersulfat]] bilden besonders viel Schaum, weshalb sie in Schaumbädern und [[Haarwaschmittel|Shampoos]] verwendet werden.<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=8 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1987 |ISBN=3-527-20108-4 |Seiten=345–346 |Kommentar=Eintrag zu 'Detergents'}}</ref> Neben den Natriumsalzen werden Alkylethersulfate zum Teil als Ammonium- und Magnesiumsalze in Hygieneprodukten verwendet. Dazu gehören [[Ammoniumlaurylethersulfat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Ammoniumlaurylethersulfat|CAS=32612-48-9|Wikidata= Q21547002|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 61913}}</ref> und [[Magnesiumlaurylethersulfat]].<ref>{{Literatur |Autor=Valerie C. Robinson, Wilma F. Bergfeld, Donald V. Belsito, Ronald A. Hill, Curtis D. Klaassen, James G. Marks, Ronald C. Shank, Thomas J. Slaga, Paul W. Snyder, F. Alan Andersen |Titel=Final Report of the Amended Safety Assessment of Sodium Laureth Sulfate and Related Salts of Sulfated Ethoxylated Alcohols |Sammelwerk=[[International Journal of Toxicology]] |Band=29 |Nummer=4_suppl |Datum=2010-05 |DOI=10.1177/1091581810373151 |Seiten=151S–161S}}</ref><ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Magnesiumlaurylethersulfat|CAS= 62755-21-9|Wikidata= Q6731396|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 44150971}}</ref>

[[Carrageen]] ist ein natürliches sulfatiertes Polysaccharid, das viel in der Lebensmitteltechnik verwendet wird, unter anderem als [[Verdickungsmittel|Verdickungs-]] und [[Geliermittel]]. Für die Gewinnung von Carrageen werden [[Rotalgen]], insbesondere solche der Gattung ''[[Kappaphycus]]'', kommerziell angebaut.<ref>{{Literatur |Autor=José G. Ortiz-Tena, Doris Schieder, Volker Sieber |Titel=Carrageenan and More: Biorefinery Approaches with Special Reference to the Processing of Kappaphycus |Sammelwerk=Tropical Seaweed Farming Trends, Problems and Opportunities |Verlag=Springer International Publishing |Ort=Cham |Datum=2017 |ISBN=978-3-319-63497-5 |Seiten=155–164 |DOI=10.1007/978-3-319-63498-2_10}}</ref> Viele Sulfatsalze werden als Dünger eingesetzt, darunter [[Ammoniumsulfat]] und das Doppelsalz [[Ammoniumsulfatnitrat]],<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=2 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim |Datum=1985 |ISBN=3-527-20102-5 |Seiten=252–255 |Kommentar=Eintrag zu 'Ammonium Compounds'}}</ref> ebenso das Magnesium-Mineral Kieserit.<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=15 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1990 |ISBN=3-527-20115-7 |Seiten=623 |Kommentar=Eintrag zu 'Magnesium Compounds'}}</ref> Auf mangan-armen Böden wird [[Mangan(II)-sulfat|Mangansulfat]] als Dünger eingesetzt.<ref name=":15" /> Der am häufigsten genutzte Kaliumdünger ist [[Kaliumchlorid]]. Das teurere [[Kaliumsulfat]] wird nur in besonderen Fällen eingesetzt, wenn die Gefahr der [[Versalzung]] des Bodens besteht oder bei Pflanzen, die empfindlich auf Chlorid reagieren, wie [[Tabak]] und [[Zitruspflanzen|Zitrusfrüchte]].<ref name=":17" /> [[Kupfersulfatpentahydrat|Kupfersulfat-Pentahydrat]] wird in der Landwirtschaft als [[Fungizid]] eingesetzt.<ref name=":67">{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]] |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=7 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1986 |ISBN=3-527-20107-6 |Seiten=578–579 |Kommentar=Eintrag zu 'Copper Compounds'}}</ref>

[[Datei:White-gold--rhodium-plated.jpg|mini|Rhodinierter Ring]]
Aluminiumsulfat wird hauptsächlich in der Papierherstellung und Wasserreinigung verwendet. In der Papierindustrie dient es zur Fixierung von [[Schlichten (Textilien)|Schlichtemitteln]] und Farben sowie als Beschichtung für Glanzpapier. In der Wasseraufbereitung wird es als [[Flockungsmittel]] verwendet.<ref name=":2" /> Die Hauptverwendung von [[Nickel(II)-sulfat|Nickelsulfat]] ist die galvanische [[Vernickeln|Vernickelung]], das heißt die Beschichtung mit metallischem [[Nickel]].<ref name=":16" /> Analog wird [[Rhodium(III)-sulfat]] zur [[Rhodinieren|Rhodinierung]] (Beschichtung mit Rhodium) verwendet.<ref>{{Literatur |Autor=[[Fritz Ullmann (Chemiker)|Fritz Ullmann]], Barbara Elvers, Stephen Hawkins, Gail Schulz |Titel=[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry]] |Band=21 |Auflage=5. |Verlag=VCH |Ort=Weinheim/New York |Datum=1991 |ISBN=3-527-20121-1 |Seiten=108 |Kommentar=Eintrag zu 'Platinum Group Metals and Compounds'}}</ref>

[[Natriumsulfat]] und [[Magnesiumsulfat]] werden zum Trocknen organischer Lösungsmittel verwendet.<ref>{{Literatur |Autor=Frank J Schenck, Patrick Callery, Peter M Gannett, Jonathan R Daft, Steven J Lehotay |Titel=Comparison of Magnesium Sulfate and Sodium Sulfate for Removal of Water from Pesticide Extracts of Foods |Sammelwerk=Journal of AOAC INTERNATIONAL |Band=85 |Nummer=5 |Datum=2002-09-01 |Seiten=1177–1180 |DOI=10.1093/jaoac/85.5.1177}}</ref> Wasserfreies Kupfersulfat eignet sich ebenfalls zum Trocknen organischer Lösungsmittel sowie durch die Farbänderung bei der Hydratbildung als Indikator für die Anwesenheit von Wasser in Lösungsmitteln.<ref name=":67" />

== Nachweis ==
Sulfat kann durch [[Turbidimetrie]] quantitativ bestimmt werden, das heißt durch Messung einer Trübung. Dabei wird [[Bariumchlorid]] in die sulfathaltige Lösung gegeben, was zur Entstehung von [[Bariumsulfat]] führt, welches die Trübung verursacht.<ref>{{Literatur |Autor=R. T. Sheen, H. L. Kahler, E. M. Ross, W. H. Betz, L. D. Betz |Titel=Turbidimetric Determination of Sulfate in Water |Sammelwerk=Industrial & Engineering Chemistry Analytical Edition |Band=7 |Nummer=4 |Datum=1935-07-01 |Seiten=262–265 |DOI=10.1021/ac50096a022}}</ref> Auch in der klassischen Analytik dient die Bildung von Bariumsulfat als Nachweise. Dazu wird die Probelösung in [[Salzsäure]] mit Bariumchlorid versetzt:
:<math>\mathrm{SO_4^{2-} + Ba^{2+} \longrightarrow BaSO_4 \downarrow}</math>
:<small>Sulfat-Ionen bilden mit Barium-Ionen einen weißen, säure-unlöslichen Niederschlag von Bariumsulfat.</small>

Die [[Säuren|Säure]] wird zur Entstörung zugesetzt, da Carbonat, Phosphat oder Sulfit mit [[Barium]] in Wasser ebenfalls schwer lösliche Salze bilden, die im Gegensatz zu Bariumsulfat aber in Salzsäure löslich sind. Wird der Nachweis in Gegenwart von [[Permanganate|Permanganat]] durchgeführt, bilden sich violett gefärbte Mischkristalle. Das darin eingebaute Permanganat kann dann nicht mehr einfach mit Reduktionsmitteln reagieren und die Kristalle so nicht entfärbt werden. Ein weiterer Nachweis, der ebenfalls auf der Bildung von Bariumsulfat beruht, verwendet Bariumchlorid und [[Natriumrhodizonat]].<ref group="S">{{Substanzinfo|Name= Natriumrhodizonat|CAS= 523-21-7|Wikidata= Q3939892|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem= 68225}}</ref> Aus den beiden Reagenzien wird rotes [[Bariumrhodizonat]]<ref group="S">{{Substanzinfo|Name=Bariumrhodizonat|CAS=16833-52-6|Wikidata=Q81992699|ECHA-ID=|EG-Nummer=|ZVG=|PubChem=85605}}</ref> gebildet, das bei Zugabe von Sulfat durch Bildung von Bariumsulfat wieder entfärbt wird.<ref>{{Literatur |Autor=Eberhard Schweda, [[Gerhart Jander]], [[Ewald Blasius]] |Titel=Jander/Blasius anorganische Chemie. 1: Theoretische Grundlagen und Qualitative Analyse |Auflage=19., völlig neu bearbeitete Auflage |Verlag=Hirzel Verlag |Ort=Stuttgart |Datum=2022 |ISBN=978-3-7776-3009-0 |Seiten=249–250}}</ref>

== Anhang ==

=== Literatur ===

* {{Literatur
   |Autor=Charles P. Hoiberg, Ralph O. Mumma
   |Titel=Preparation of sulfate esters. Reactions of various alcohols, phenols, amines, mercaptans, and oximes with sulfuric acid and dicyclohexylcarbodiimide.
   |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society.
   |Band=91
   |Nummer=15
   |Datum=1969-07
   |Seiten=4273-4278
   |Kommentar=Herstellung durch Veresterung von Schwefelsäure
   |DOI=10.1021/ja01043a041}}
* {{Literatur
   |Autor=Everett E. Gilbert
   |Titel=The Reactions of Sulfur Trioxide, and Its Adducts, with Organic Compounds.
   |Sammelwerk=Chemical Reviews.
   |Band=62
   |Nummer=6
   |Datum=1962-12-01
   |Seiten=549–589
   |Kommentar=Synthese unter Verwendung von Schwefeltrioxid und Schwefeltrioxid-Komplexen
   |DOI=10.1021/cr60220a003}}
* {{Literatur
   |Autor=Hoe-Sup Byun, Linli He, Robert Bittman
   |Titel=Cyclic Sulfites and Cyclic Sulfates in Organic Synthesis.
   |Sammelwerk=Tetrahedron.
   |Band=56
   |Nummer=37
   |Datum=2000-09
   |Seiten=7051-7091
   |Kommentar=Herstellung und Reaktionen von cyclischen Sulfaten
   |DOI=10.1016/S0040-4020(00)00494-4}}
* {{Literatur
   |Autor=Constantina Papatriantafyllopoulou, Evy Manessi-Zoupa, Albert Escuer, Spyros P. Perlepes
   |Titel=The sulfate ligand as a promising “player” in 3d-metal cluster chemistry.
   |Sammelwerk=Inorganica Chimica Acta.
   |Band=362
   |Nummer=3
   |Datum=2009-02
   |Seiten=634–650
   |Kommentar=Sulfat-Komplexe
   |DOI=10.1016/j.ica.2008.02.075}}
* {{Literatur
   |Autor=Mineralogical Society of America, Paul H. Ribbe
   |Hrsg=Charles N. Alpers, D. Nordstrom, John L. Jambor
   |Titel=Sulfate Minerals: Crystallography, Geochemistry, and Environmental Significance
   |Auflage=
   |Verlag=Mineralogical Society of America
   |Ort=Washington, DC
   |Datum=2018
   |ISBN=978-1-5015-0866-0
   |Seiten=
   |Kommentar=Sulfatminerale}}
* {{Literatur
   |Autor=Denis Barron, Luc Varin, Ragai K. Ibrahim, Jeffrey B. Harborne, Christine A. Williams
   |Titel=Sulphated flavonoids—an update.
   |Sammelwerk=Phytochemistry.
   |Band=27
   |Nummer=8
   |Datum=1988-01
   |Seiten=2375-2395
   |Kommentar=Naturstoffe, Flavonoidsulfate
   |DOI=10.1016/0031-9422(88)87003-1}}
* {{Literatur
   |Autor=Charles A. Strott
   |Titel=Sulfonation and Molecular Action.
   |Sammelwerk=Endocrine Reviews.
   |Band=23
   |Nummer=5
   |Datum=2002-10-01
   |Seiten=703–732
   |Kommentar=Bedeutung von Sulfaten im menschlichen Körper
   |DOI=10.1210/er.2001-0040}}

* {{Literatur
   |Autor=Ivica Blažević, Sabine Montaut, Franko Burčul, Carl Erik Olsen, Meike Burow, Patrick Rollin, Niels Agerbirk
   |Titel=Glucosinolate structural diversity, identification, chemical synthesis and metabolism in plants.
   |Sammelwerk=Phytochemistry.
   |Band=169
   |Nummer=
   |Datum=2020-01
   |Seiten=112100ff.
   |Kommentar=Naturstoffe, Glucosinolate
   |DOI=10.1016/j.phytochem.2019.112100}}
* {{Literatur
   |Autor=Denis Barron, Luc Varin, Ragai K. Ibrahim, Jeffrey B. Harborne, Christine A. Williams
   |Titel=Sulphated flavonoids—an update.
   |Sammelwerk=Phytochemistry.
   |Band=27
   |Nummer=8
   |Datum=1988-01
   |Seiten=2375-2395
   |Kommentar=Naturstoffe, Flavonoidsulfate
   |DOI=10.1016/0031-9422(88)87003-1}}

=== Weblinks ===
{{Wiktionary|Sulfat|Sulfate}}
{{Wikibooks|Praktikum Anorganische Chemie/ Sulfat}}
* {{DNB-Portal|4138384-9}}

=== Einzelnachweise ===
<references responsive />

== Anmerkungen ==
<references group="S" />

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{{Exzellent|17. Juni 2024|245884292}}

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Sulfat| Sulfate]]
[[Kategorie:Schwefelsäureester| Sulfate]]