Phosphor pentasulfide

Phosphor pentasulfide
Phosphor pentasulfide
Phosphor pentasulfide
Danh pháp IUPAC	Phosphor pentasulfide
Tên khác	phosphorus sulfide sulfur phosphide phosphorus persulfide diphosphorus pentasulfide tetraphosphorus decasulfide phosphorus decasulfide
Nhận dạng
Số CAS	1314-80-3
PubChem	14817
Số EINECS	215-242-4
Số RTECS	TH4375000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ P12(=S)SP3(=S)SP(=S)(S1)SP(=S)(S2)S3
InChI	đầy đủ 1/P4S10/c5-1-9-2(6)12-3(7,10-1)14-4(8,11-1)13-2
Thuộc tính
Công thức phân tử	P2S5 hoặc P4S10
Khối lượng mol	444.555 g mol
Bề ngoài	chất rắn màu xanh lục xám đến vàng[1]
Mùi	trứng thối[1]
Khối lượng riêng	2.09 g/cm^3
Điểm nóng chảy	288 °C (561 K; 550 °F)
Điểm sôi	514 °C (787 K; 957 °F)
Độ hòa tan trong nước	thủy phân
Độ hòa tan trong dung môi khác	0.222 g / 100g CS2 (ở 17 °C) không tan trong C6H6 không tan trong xylen nóng không tan trong anisol nóng.
Áp suất hơi	1 mmHg (300°C)[1]
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	triclinic, aP28
Nhóm không gian	P-1, No. 2
Các nguy hiểm
PEL	TWA 1 mg/m^3[1]
LD50	389 mg/kg (đường miệng, chuột)[2]
REL	TWA 1 mg/m^3 ST 3 mg/m^3[1]
IDLH	250 mg/m^3[1]
Các hợp chất liên quan
Hợp chất liên quan	P4S3
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Phosphor pentasulfide là hợp chất vô cơ có công thức P₂S₅ hoặc P₄S₁₀. Nó là một chất rắn màu vàng và là một trong hai phosphor sulfide có giá trị thương mại. Các mẫu thường xuất hiện màu xám xanh do tạp chất. Nó hòa tan trong cacbon disulfide nhưng phản ứng với nhiều dung môi khác như alcohol, DMSO và DMF.

Cấu trúc và điều chế

Cấu trúc phân tử tứ diện của nó tương tự như của adamantan và hầu như giống hệt cấu trúc của phosphor pentaoxit^[3].

Phosphor pentasulfide thu được bằng phản ứng của phosphor trắng lỏng (P₄) với lưu huỳnh ở nhiệt độ trên 300 °C. P₄S₁₀ được điều chế lần đầu tiên bởi Berzelius vào năm 1843^[4][5]. Ngoài ra, P₄S₁₀ có thể được hình thành bằng cách phản ứng lưu huỳnh hoặc pyrit, FeS₂, với ferrophosphorus, dạng Fe₂P thô (sản phẩm phụ sản xuất P₄ từ apatit):

4 Fe₂P + 18 S → P₄S₁₀ + 8 FeS

4 Fe₂P + 18 FeS₂ + heat → P₄S₁₀ + 26 FeS

Ứng dụng

Khoảng 150.000 tấn P₄S₁₀ được sản xuất hàng năm. Hợp chất chủ yếu được chuyển thành các dẫn xuất khác để sử dụng làm chất phụ gia bôi trơn như kẽm dithiophotphat. Nó cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc trừ sâu như Parathion và Malathion^[6]. Nó cũng là thành phần của một số chất điện phân rắn vô định hình (ví dụ Li₂S-P₂S₅) đối với một số loại pin lithium.

Phosphor pentasulfide là một vật liệu sử dụng kép, để sản xuất các thuốc trừ sâu sớm như Amiton và cũng để sản xuất các chất thần kinh VX có liên quan.

Phản ứng

Do quá trình thủy phân bởi độ ẩm khí quyển, P₄S₁₀ chuyển thành H₂S, do đó P₄S₁₀ có mùi trứng thối giống H₂S. Ngoài H₂S, sự thủy phân của P₄S₁₀ còn tạo ra axit phosphoric:

P₄S₁₀ + 16 H₂O → 4 H₃PO₄ + 10 H₂S

Các nucleophil nhẹ phản ứng với P₄S₁₀, bao gồm rượu và amin. Các hợp chất thơm như anisole, ferrocene và 1-methoxynaphthalene phản ứng tạo thành 1,3,2,4-dithiadiphotphetan 2,4-disulfit như chất phản ứng của Lawesson.

Trong hóa học hữu cơ, P₄S₁₀ được sử dụng như một thuốc thử thionation.

Keton được chuyển thành thioketon. Trong este, imid và lactones nguyên tử oxy cũng có thể được thay thế bằng lưu huỳnh. Với amit, sản phẩm phản ứng là một thioamit. Với 1,4-diketone, sản phẩm tạo thành các thiophenes.

Nó cũng được sử dụng để điều chế deoxygenat sulfoxua.

Tham khảo

1. ^ “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0510”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
2. “Phosphorus pentasulfide”. Nguy hiểm ngay lập tức đến tính mạng hoặc sức khỏe. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
3. Corbridge, D. E. C. (1995). Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology (ấn bản thứ 5). Amsterdam: Elsevier. ISBN 0-444-89307-5.
4. Berzelius, J. (1843). “Ueber die Verbindungen des Phosphors mit Schwefel”. Annalen der Chemie und Pharmacie. 46 (2): 129–154. doi:10.1002/jlac.18430460202.
5. Berzelius, J. (1843). “Ueber die Verbindungen des Phosphors mit Schwefel”. Annalen der Chemie und Pharmacie. 46 (3): 251–281. doi:10.1002/jlac.18430460303. (continuation of p. 154 of the same volume)
6. Bettermann, G.; Krause, W.; Riess, G.; Hofmann, T. (2002). “Phosphorus Compounds, Inorganic”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a19_527.