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聚氮化硫

十一月 02, 2023

聚氮化硫，化学式(SN)x，由硫、氮原子相间的链构成。它是第一个被发现可以导电的无机聚合物（英语：Inorganic polymer）。[1][4]它在极低的温度（0.26 K）下会变成超导体。[5][6]它是一种纤维状固体，颜色取决于样品的方向。它在空气中稳定，不溶于所有溶剂。[7]

聚氮化硫
识别
CAS号 56422-03-8（NS均聚物）  
性质
化学式 (SN)x
外观 古铜色有金属光泽的晶体[1]
熔点 130 ℃[2]
沸点 240 ℃（爆炸性分解）[2]
溶解性 不溶于水和有机溶剂[3]
相关物质
相关硫的氮化物 一氮化硫
二氮化硫
二氮化二硫
二氮化四硫
四氮化四硫
六氮化五硫
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

历史 编辑

聚氮化硫于1910年由F.P. Burt发现，他通过在真空中把热的四氮化四硫通过银纤维来获得聚氮化硫。[8]

它是第一个被发现有超导性的非金属化合物，但它很低的超导临界温度（0.3 K）使得将它用作超导体并不实际。[9][10]

性质 编辑

聚氮化硫是一种金色、有金属光泽的纤维状晶体。[10]它对氧气和水呈惰性，但会在空气中分解成灰色粉末。[11][3]聚氮化硫在超过240 °C的温度[2]或是受到撞击时会爆炸。[3]

聚氮化硫的导电性的各向异性极高。在平行于S—N链的方向上，它的导电性良好；而在垂直方向上，导电性则差得多。这种导电性源自S-N链的成键，其中每个硫原子都提供两个π电子，而每个氮原子则提供一个π电子，形成两中心3π电子键。[10]

聚氮化硫有两种同质异形体。直接制备会产生单斜的I相，它可以通过磨削等机械处理转变成正交的II相。[12]

结构 编辑

聚氮化硫是聚合物，相邻链上的硫原子和氮原子对齐。[4][13][14]它的一些共振式如下：[15]

 

它的结构已通过X射线晶体学研究，其中S-N键长有159 pm和163 pm，S-N-S键角为120 °，N-S-N键角为106 °。[16][17][11][10]

合成 编辑

聚氮化硫可通过二氮化二硫（S2N2）的聚合反应产生，而二氮化二硫则是由四氮化四硫（S4N4）制备而成的。[4]把四氮化四硫分解成二氮化二硫的反应可以用热的银纤维催化。[4][1][18]

S4N4 + 8Ag → Ag2S + 2N2
S4N4 （Ag2S催化） → 2S2N2 （w/ 77K 冷阱） → S2N2
S2N2 （@ 0°C） → 热聚合 → (SN)x

用处 编辑

由于其导电性，聚氮化硫可用于LED、晶体管、电池阴极和太阳能电池。[18]

参见 编辑

扩展阅读 编辑

King, R.S.P.: Novel chemistry and applications of polythiazyl, Doctoral Thesis Loughborough University 2009, pdf-Download （页面存档备份，存于互联网档案馆）

参考资料 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.  pp. 725-727
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils. Anorganische ChemienBand 1, Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Berlin. 2017: 681. ISBN 978-3-11-026932-1. OCLC 968134975 （德语）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Entry on Schwefel-Stickstoff-Verbindungen. at: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, retrieved 2017-03-02.
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Goehring, Margot; Voigt, Dietrich. Über die Schwefelnitride (SN)2 und (SN)x. Die Naturwissenschaften. 1953, 40 (18): 482. Bibcode:1953NW.....40..482G. ISSN 0028-1042. S2CID 8181710. doi:10.1007/BF00628990 （德语）. 
  5. ^ Labes, M. M.; Love, P.; Nichols, L. F. Polysulfur Nitride - a Metallic, Superconducting Polymer. Chemical Reviews. 1979, 79 (1): 1–15. doi:10.1021/cr60317a002. 
  6. ^ Harry R. Allcock. . John Wiley & Sons. 20 September 2011: 131 [29 June 2012]. ISBN 978-1-118-21098-7. （原始内容存档于2022-06-07）. 
  7. ^ A. G. MacDiarmid; C. M. Mikulsk; A. J. Heeger; A. F. Garito. Polymeric Sulfur Nitride (Polythiazyl), (SN) X. Polymeric Sulfur Nitride (Polythiazyl), (SN)x. Inorganic Syntheses 22. 1983: 143–149. ISBN 9780470132531. doi:10.1002/9780470132531.ch31. 
  8. ^ Burt, Frank Playfair. . J. Chem. Soc., Trans. 1910, 97: 1171–1174 [2022-06-07]. ISSN 0368-1645. doi:10.1039/CT9109701171. （原始内容存档于2022-06-07） （英语）. 
  9. ^ Labes, M.M.; Love, P.; Nichols, L.F.: Polysulfur nitride - a metallic, superconducting polymer in Chem. Rev. 79 (1979) 1–15, doi:10.1021/cr60317a002.
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 10.3 Alsfasser, R.; Janiak, C.; Klapötke, T.M.; Meyer, H.-J.: Moderne Anorganische Chemie, Herausgeber Riedel, E., 3. Auflage 2007, Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-019060-1, S. 129–132, (abgerufen über De Gruyter Online).
  11. ^ 11.0 11.1 MacDiarmid, A.G.; Mikulski, C.M.; Saran, M.S.; Russo, P.J.; Cohen, M.J.; Bright, A.A.; Garito, A.F.; Heeger, A.J.: Synthesis and Selected Properties of Polymeric Sulfur Nitride, (Polythiazyl), (SN)x in Advances in Chemistry 150 (2009) 63–72, doi:10.1021/ba-1976-0150.ch006.
  12. ^ Baughman, R.H.; Apgar, P.A.; Chance, R.R.; MacDiarmid, A.G.; Garito, A.F.: A New Phase of (SN)x in J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1977, 49–50, doi:10.1039/C39770000049.
  13. ^ Goehring, Margot. Sulphur nitride and its derivatives. Quarterly Reviews, Chemical Society. 1956, 10 (4): 437. ISSN 0009-2681. doi:10.1039/qr9561000437 （英语）. 
  14. ^ Cohen, M.J .; Garito, A. F.; Heeger, A. J.; MacDiarmid, A. G.; Mikulski, C. M.; Saran, M. S.; Kleppinger, J. Solid state polymerization of S2N2 to (SN)x. Journal of the American Chemical Society. 1976, 98: 3844–3848. doi:10.1021/ja00429a018. 
  15. ^ Okada, M.; Tanaka, K.; Takata, A.; Yamabe, T. Examination of Electronic Phase of the Hartree-Fock Solution of an Isolated Polythiazyl Chain. Synthetic Metals. 1993, 59 (2): 223–230. doi:10.1016/0379-6779(93)91029-2. 
  16. ^ Boudeulle, M.: in Cryst. Struct. Comm. 4 (1975) 9–13.
  17. ^ MacDiarmid, A.G.; Mikulski, C.M.; Russo, P.J.; Saran, M.S.; Garito, A.F.; Heeger, A.J.: Synthesis and structure of the polymeric metal, (SN)x, and its precursor, S2N2 in J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1975, 476–477, doi:10.1039/C39750000476.
  18. ^ 18.0 18.1 Ronald D. Archer. . John Wiley & Sons. 26 February 2001: 213 [29 June 2012]. ISBN 978-0-471-24187-4. （原始内容存档于2022-06-07）. 

十一月 02, 2023
聚氮化硫, 化学式, 由硫, 氮原子相间的链构成, 它是第一个被发现可以导电的无机聚合物, 英语, inorganic, polymer, 它在极低的温度, 下会变成超导体, 它是一种纤维状固体, 颜色取决于样品的方向, 它在空气中稳定, 不溶于所有溶剂, 识别cas号, 56422, ns均聚物, 性质化学式, x外观, 古铜色有金属光泽的晶体, 熔点, 沸点, 爆炸性分解, 溶解性, 不溶于水和有机溶剂, 相关物质相关硫的氮化物, 一氮化硫二氮化硫二氮化二硫二氮化四硫四氮化四硫六氮化五硫若非注明, 所有数据均出. 聚氮化硫 化学式 SN x 由硫 氮原子相间的链构成 它是第一个被发现可以导电的无机聚合物 英语 Inorganic polymer 1 4 它在极低的温度 0 26 K 下会变成超导体 5 6 它是一种纤维状固体 颜色取决于样品的方向 它在空气中稳定 不溶于所有溶剂 7 聚氮化硫识别CAS号 56422 03 8 NS均聚物 性质化学式 SN x外观 古铜色有金属光泽的晶体 1 熔点 130 2 沸点 240 爆炸性分解 2 溶解性 不溶于水和有机溶剂 3 相关物质相关硫的氮化物 一氮化硫二氮化硫二氮化二硫二氮化四硫四氮化四硫六氮化五硫若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 历史 2 性质 2 1 结构 3 合成 4 用处 5 参见 6 扩展阅读 7 参考资料历史 编辑聚氮化硫于1910年由F P Burt发现 他通过在真空中把热的四氮化四硫通过银纤维来获得聚氮化硫 8 它是第一个被发现有超导性的非金属化合物 但它很低的超导临界温度 0 3 K 使得将它用作超导体并不实际 9 10 性质 编辑聚氮化硫是一种金色 有金属光泽的纤维状晶体 10 它对氧气和水呈惰性 但会在空气中分解成灰色粉末 11 3 聚氮化硫在超过240 C的温度 2 或是受到撞击时会爆炸 3 聚氮化硫的导电性的各向异性极高 在平行于S N链的方向上 它的导电性良好 而在垂直方向上 导电性则差得多 这种导电性源自S N链的成键 其中每个硫原子都提供两个p电子 而每个氮原子则提供一个p电子 形成两中心3p电子键 10 聚氮化硫有两种同质异形体 直接制备会产生单斜的I相 它可以通过磨削等机械处理转变成正交的II相 12 结构 编辑 聚氮化硫是聚合物 相邻链上的硫原子和氮原子对齐 4 13 14 它的一些共振式如下 15 nbsp 它的结构已通过X射线晶体学研究 其中S N键长有159 pm和163 pm S N S键角为120 N S N键角为106 16 17 11 10 合成 编辑聚氮化硫可通过二氮化二硫 S2N2 的聚合反应产生 而二氮化二硫则是由四氮化四硫 S4N4 制备而成的 4 把四氮化四硫分解成二氮化二硫的反应可以用热的银纤维催化 4 1 18 S4N4 8Ag Ag2S 2N2 S4N4 Ag2S催化 2S2N2 w 77K 冷阱 S2N2 S2N2 0 C 热聚合 SN x用处 编辑由于其导电性 聚氮化硫可用于LED 晶体管 电池阴极和太阳能电池 18 参见 编辑聚合物 超导体扩展阅读 编辑King R S P Novel chemistry and applications of polythiazyl Doctoral Thesis Loughborough University 2009 pdf Download 页面存档备份 存于互联网档案馆 参考资料 编辑 1 0 1 1 1 2 Greenwood N N Earnshaw A Chemistry of the Elements 2nd Oxford Butterworth Heinemann 1997 ISBN 0 7506 3365 4 pp 725 727 2 0 2 1 2 2 Holleman Arnold F Wiberg Egon Wiberg Nils Anorganische ChemienBand 1 Grundlagen und Hauptgruppenelemente Berlin 2017 681 ISBN 978 3 11 026932 1 OCLC 968134975 德语 3 0 3 1 3 2 Entry on Schwefel Stickstoff Verbindungen at Rompp Online Georg Thieme Verlag retrieved 2017 03 02 4 0 4 1 4 2 4 3 Goehring Margot Voigt Dietrich Uber die Schwefelnitride SN 2 und SN x Die Naturwissenschaften 1953 40 18 482 Bibcode 1953NW 40 482G ISSN 0028 1042 S2CID 8181710 doi 10 1007 BF00628990 德语 Labes M M Love P Nichols L F Polysulfur Nitride a Metallic Superconducting Polymer Chemical Reviews 1979 79 1 1 15 doi 10 1021 cr60317a002 Harry R Allcock Introduction to Materials Chemistry John Wiley amp Sons 20 September 2011 131 29 June 2012 ISBN 978 1 118 21098 7 原始内容存档于2022 06 07 A G MacDiarmid C M Mikulsk A J Heeger A F Garito Polymeric Sulfur Nitride Polythiazyl SN X Polymeric Sulfur Nitride Polythiazyl SN x Inorganic Syntheses 22 1983 143 149 ISBN 9780470132531 doi 10 1002 9780470132531 ch31 Burt Frank Playfair XCIX A new sulphide of nitrogen J Chem Soc Trans 1910 97 1171 1174 2022 06 07 ISSN 0368 1645 doi 10 1039 CT9109701171 原始内容存档于2022 06 07 英语 Labes M M Love P Nichols L F Polysulfur nitride a metallic superconducting polymer in Chem Rev 79 1979 1 15 doi 10 1021 cr60317a002 10 0 10 1 10 2 10 3 Alsfasser R Janiak C Klapotke T M Meyer H J Moderne Anorganische Chemie Herausgeber Riedel E 3 Auflage 2007 Walter de Gruyter GmbH amp Co KG Berlin Boston ISBN 978 3 11 019060 1 S 129 132 abgerufen uber De Gruyter Online 11 0 11 1 MacDiarmid A G Mikulski C M Saran M S Russo P J Cohen M J Bright A A Garito A F Heeger A J Synthesis and Selected Properties of Polymeric Sulfur Nitride Polythiazyl SN x in Advances in Chemistry 150 2009 63 72 doi 10 1021 ba 1976 0150 ch006 Baughman R H Apgar P A Chance R R MacDiarmid A G Garito A F A New Phase of SN x in J Chem Soc Chem Comm 1977 49 50 doi 10 1039 C39770000049 Goehring Margot Sulphur nitride and its derivatives Quarterly Reviews Chemical Society 1956 10 4 437 ISSN 0009 2681 doi 10 1039 qr9561000437 英语 Cohen M J Garito A F Heeger A J MacDiarmid A G Mikulski C M Saran M S Kleppinger J Solid state polymerization of S2N2 to SN x Journal of the American Chemical Society 1976 98 3844 3848 doi 10 1021 ja00429a018 Okada M Tanaka K Takata A Yamabe T Examination of Electronic Phase of the Hartree Fock Solution of an Isolated Polythiazyl Chain Synthetic Metals 1993 59 2 223 230 doi 10 1016 0379 6779 93 91029 2 Boudeulle M in Cryst Struct Comm 4 1975 9 13 MacDiarmid A G Mikulski C M Russo P J Saran M S Garito A F Heeger A J Synthesis and structure of the polymeric metal SN x and its precursor S2N2 in J Chem Soc Chem Comm 1975 476 477 doi 10 1039 C39750000476 18 0 18 1 Ronald D Archer Inorganic and Organometallic Polymers John Wiley amp Sons 26 February 2001 213 29 June 2012 ISBN 978 0 471 24187 4 原始内容存档于2022 06 07 取自 https zh wikipedia org w index php title 聚氮化硫 amp oldid 72695915, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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