硫化硼

硫化硼是一种无机化合物，化学式为B₂S₃。它曾在“高科技”玻璃与制备有机硫化合物方面受到重视。和硫化硅、硫化磷一样，硫化硼可以和水（或者潮湿的空气）反应，放出硫化氢。因此，硫化硼必须储存在无水环境中。

硫化硼
IUPAC名 硫化硼(III)
别名	三硫化二硼
识别
CAS号	12007-33-9
性质
化学式	B2S3
摩尔质量	118.1 g·mol⁻¹
外观	白色晶体或无定形粉末^[1]^[2]
密度	1.55 g/cm^3(固态)
熔点	310 °C^[1]^[3]； 510℃^[2]
沸点	高温下分解
溶解性（水）	水解
结构
晶体结构	单斜晶系, mP40
空间群	P21/c, No. 14
配位几何	B: planar, sp^2
危险性
主要危害	水解放出硫化氢
相关物质
相关化学品	氧化硼、硒化硼 磷化硼、硅化硼 劳森试剂
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

和氧化硼一样，硫化硼和其他硫化物（如P₄S₁₀）混合时，形成玻璃。与传统的硼硅玻璃相比，这类玻璃可以吸收低频的红外线的能量。

硫化硼可以将酮转化为相应的硫酮。例如，二苯甲酮转化为二苯甲硫酮的过程如下:

B
2S
3 + 3 (C
6H
5)
2C=O → B
2O
3 + 3 (C
6H
5)
2C=S

根据实践，B₂S₃有很高的实用价值。^[4]

制备

第一次硫化硼的合成是由Jöns Jakob Berzelius在1824年，通过无定形硼与硫蒸汽的直接化合得到。^[5]

${\displaystyle {\mathsf {2B+3S\ {\xrightarrow {\ }}\ B_{2}S_{3}}}}$ 

Friedrich Wöhler和Henri Etienne Sainte-Claire Deville则在1858年用了另一种合成方法来制备硫化硼，他们用硼和硫化氢的反应来制备。^[6][7]

${\displaystyle {\mathsf {2B+3H_{2}S\ {\xrightarrow {\ }}\ B_{2}S_{3}+3H_{2}}}}$ 

除了以上方法外，B₂S₃还可以通过铁或者锰的硼化物与硫化氢在300℃反应得到。^[8]

${\displaystyle {\mathsf {2FeB+4H_{2}S\ {\xrightarrow {\ }}\ B_{2}S_{3}+FeS+4H_{2}}}}$ 

${\displaystyle {\mathsf {2MnB+4H_{2}S\ {\xrightarrow {\ }}\ B_{2}S_{3}+MnS+4H_{2}}}}$ 

二硫化碳在930℃作用于硼单质也可产生硫化硼：

${\displaystyle {\mathsf {4B+3CS_{2}\ {\xrightarrow {930^{o}C}}\ 2B_{2}S_{3}+3C}}}$ 

物理性质

硫化硼是一种白色晶体或无定形的粉末，加热变粘稠。微溶于三氯化磷和二氯化硫^[1]。

化学性质

硫化硼极易水解，也易醇解^[1][2]：

${\displaystyle {\mathsf {B_{2}S_{3}+6H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 2H_{3}BO_{3}+3H_{2}S\uparrow }}}$ 

其水解在潮湿空气中便可发生。

硫化硼也能还原氧化性的酸：

${\displaystyle {\mathsf {B_{2}S_{3}+9H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2H_{3}BO_{3}+12SO_{2}\uparrow +6H_{2}O}}}$ 

${\displaystyle {\mathsf {B_{2}S_{3}+24HNO_{3}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 2H_{3}BO_{3}+3H_{2}SO_{4}+24NO_{2}\uparrow +6H_{2}O}}}$ 

应用

硫化硼可以应用于有机合成。也能用作核反应堆的控制棒^[2]。

参考资料

1. 《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编. 化学工业出版社（北京）.2006年9月第1版.ISBN 7-5025-8537-0.P₄₀₀.【XIII-14】三硫化硼
2. 《金属硼化物与含硼合金》.郑学家 主编.北京：化学工业出版社, 2012.5. P₁₈.第三节 硫化硼、磷化硼和硅化硼. ISBN 978-7-122-13581-0
3. 《无机化学丛书》氧 硫 硒分族.姚凤仪 等. 北京：科学出版社.2011. 3.12.4 硼族元素硫化物
4. Sato, R. Boron Trisulfide. L. Paquette (编). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York: J. Wiley & Sons. 2004. doi:10.1002/047084289X.rb255. 
5. Berzelius, J. Undersökning af flusspatssyran och dess märkvärdigaste föreningar [Investigation of hydrofluoric acid and of its most noteworthy compounds]. Kongliga Vetenskaps-Academiens Handlingar [Proceedings of the Royal Science Academy]. 1824, 12: 46–98 [2014-01-13]. （原始内容于2014-01-01）. 
   Reprinted in German as:
   Berzelius, J. J. Untersuchungen über die Flußspathsäure und deren merkwürdigsten Verbindungen. Annalen der Physik und Chemie. 1824, 78: 113–150 [2014-01-13]. （原始内容于2017-01-08）.  see especially pages 145–147.
6. Wöhler, F.; Deville, H. E. S.-C. Neue Beobachtungen über das Bor und einige seiner Verbindungen [New observations concerning boron and some of its compounds]. Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie. 1858, 105 (1): 67–73. doi:10.1002/jlac.18581050109. 
7. Wöhler, F.; Deville, H. E. S.-C. Du Bore. Annales de Chimie et de Physique. 1858, 52: 62–93 [2014-01-13]. （原始内容于2019-11-10）. 
8. Hoffmann, J. Synthese von Borsulfid aus Ferro- und Manganbor. Zeitschrift für Anorganische Chemie. 1908, 59 (1): 127–135. doi:10.1002/zaac.19080590116.