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磷的硫化物

磷的硫化物是一类无机化合物,只由组成,通式为 P4Sxx ≤ 10)。其中两种磷的硫化物具有商业意义:十硫化四磷 (P4S10)的产量达到千吨规模,用于生产有机硫化合物;而三硫化四磷 (P4S3)可用于制造火柴

除了 P4S3 和P4S10以外,还存在多种磷的硫化物。其中六种有异构体:P4S4、P4S5、P4S6、P4S7、P4S8和 P4S9。它们的异构体以希腊字母前缀区别。这些前缀是以发现顺序排列的,而不是结构。[1] 所有已知的磷的硫化物分子的四个磷原子都为四面体型排列(类似白磷)。[2] P4S2 也是已知的,不过在 −30 °C以上不稳定。[3]

所有磷的硫化物的异构体

制备

磷的硫化物的主要制备方法是加热磷和硫的混合物。产物可以由 31P 核磁共振波谱法分析。更具选择性的合成需要用三苯基膦脱硫,或是用硫化三苯基胂硫化。[4][5]

P4S3

三硫化四磷可以由红磷和硫在 450 K以上反应,[6] 然后用二硫化碳小心地重结晶。另一种制备方法是将白磷和硫在惰性、不易燃的溶剂里反应而成。[7]

P4S4

α型和β型的 P4S4可以由 P4S3I2 的对应异构体和((CH3)3Sn)2S 反应而成:[6]

 

反应前体 P4S3I2 则可以由化学计量的磷、硫和碘反应而成。

P4S5

P4S5 可以由化学计量的 P4S3 和硫的二硫化碳溶液在光照和催化量的下反应而成。[8]产物可以通过使用磷-31核磁共振波谱法英语31P NMR spectroscopy分析。

α-P4S5 可以通过 P4S10和红磷的光化学反应英语photochemical reaction而成。[6] P4S5 是对热不稳定的,会在达到熔点之前歧化成 P4S3 和 P4S7[9]

P4S6

P4S6 可以由 P4S7三苯基膦夺走一个硫原子而成:[6]

P4S7 + Ph3P → P4S6 + Ph3PS

α-P4S5 和溶于二硫化碳的Ph3AsS 反应,也可以得到 α-P4S6[4]两种新的六硫化四磷异构体δ-P4S6 和ε-P4S6可以由 α-P4S4 和溶于二硫化碳的Ph3SbS 反应而成。[10]

P4S7

P4S7 可以由磷和硫直接反应而成,是最容易提纯的磷的硫化物之一。[11]

4 P + 7 S → P4S7

P4S8

β-P4S8可以由 α-P4S7 和溶于二硫化碳的 Ph3AsS 反应而成,会产生α-P4S7 和β-P4S8的混合物。[4]

P4S9

P4S9 的制备有两种方法。一种方法是 P4S3和过量的硫加热反应而成。[6]

另一种方法则是以1:2 的比例混合P4S7 和 P4S10,会产生 P4S9。这个反应为可逆反应:[10]

P4S7 + 2 P4S10 ⇌ 3 P4S9

P4S10

P4S10是最稳定的磷的硫化物之一。它可以通过在真空管中,将白磷和硫加热到 570 K 以上而成。[12]

P4 + 10 S → P4S10

参考资料

  1. ^ Jason, M. E.; Ngo, T.; Rahman, S. Products and Mechanisms in the Oxidation of Phosphorus by Sulfur at Low Temperature. Inorg. Chem. 1997, 36 (12): 2633–2640. doi:10.1021/ic9614879. 
  2. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry. Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  3. ^ Heal, H. G. The Inorganic Heterocyclic Chemistry of Sulfur, Nitrogen, and Phosphorus Academic Press: London; 1980 ISBN 0-12-335680-6.
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Jason, M. E. Transfer of Sulfur from Arsenic and Antimony Sulfides to Phosphorus Sulfides. Rational Syntheses of Several Less-Common P4Sn Species. Inorg. Chem. 1997, 36 (12): 2641–2646. doi:10.1021/ic9614881. 
  5. ^ Nowottnick, H.; Blachnik, R. Zwei neue Phosphorsulfide (Two New Phosphorus Sulfides). Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1999, 625 (12): 1966–1968. doi:10.1002/(SICI)1521-3749(199912)625:12<1966::AID-ZAAC1966>3.0.CO;2-B. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe. Chapter 15: The group 15 elements. Inorganic Chemistry, 3rd Edition. Pearson. 2008: 484. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  7. ^ "Phosphorus trisulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 563.
  8. ^ "Phosphorus pentasulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 565.
  9. ^ A. Earnshaw; Norman Greenwood. Phosphorus. Chemistry of the elements, 2nd edition. Butterworth Heinemann. 2002: 508. ISBN 0750633654. 
  10. ^ 10.0 10.1 R. Bruce King. Phosphorus. Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2nd edition. Wiley. 2005: 3711. ISBN 9780470862100. 
  11. ^ "Phosphorus heptasulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 566.
  12. ^ "Diphosphorus pentasulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 567.

磷的硫化物, 是一类无机化合物, 只由磷和硫组成, 通式为, p4sx, 其中两种具有商业意义, 十硫化四磷, p4s10, 的产量达到千吨规模, 用于生产有机硫化合物, 而三硫化四磷, p4s3, 可用于制造火柴, 除了, p4s3, 和p4s10以外, 还存在多种, 其中六种有异构体, p4s4, p4s5, p4s6, p4s7, p4s8和, p4s9, 它们的异构体以希腊字母前缀区别, 这些前缀是以发现顺序排列的, 而不是结构, 所有已知的分子的四个磷原子都为四面体型排列, 类似白磷, p4s2, 也是已. 磷的硫化物是一类无机化合物 只由磷和硫组成 通式为 P4Sx x 10 其中两种磷的硫化物具有商业意义 十硫化四磷 P4S10 的产量达到千吨规模 用于生产有机硫化合物 而三硫化四磷 P4S3 可用于制造火柴 除了 P4S3 和P4S10以外 还存在多种磷的硫化物 其中六种有异构体 P4S4 P4S5 P4S6 P4S7 P4S8和 P4S9 它们的异构体以希腊字母前缀区别 这些前缀是以发现顺序排列的 而不是结构 1 所有已知的磷的硫化物分子的四个磷原子都为四面体型排列 类似白磷 2 P4S2 也是已知的 不过在 30 C以上不稳定 3 所有磷的硫化物的异构体 目录 1 制备 1 1 P4S3 1 2 P4S4 1 3 P4S5 1 4 P4S6 1 5 P4S7 1 6 P4S8 1 7 P4S9 1 8 P4S10 2 参考资料制备 编辑磷的硫化物的主要制备方法是加热磷和硫的混合物 产物可以由 31P 核磁共振波谱法分析 更具选择性的合成需要用三苯基膦脱硫 或是用硫化三苯基胂硫化 4 5 P4S3 编辑 主条目 三硫化四磷 三硫化四磷可以由红磷和硫在 450 K以上反应 6 然后用二硫化碳和苯小心地重结晶 另一种制备方法是将白磷和硫在惰性 不易燃的溶剂里反应而成 7 P4S4 编辑 a型和b型的 P4S4可以由 P4S3I2 的对应异构体和 CH3 3Sn 2S 反应而成 6 反应前体 P4S3I2 则可以由化学计量的磷 硫和碘反应而成 P4S5 编辑 P4S5 可以由化学计量的 P4S3 和硫的二硫化碳溶液在光照和催化量的碘下反应而成 8 产物可以通过使用磷 31核磁共振波谱法 英语 31P NMR spectroscopy 分析 a P4S5 可以通过 P4S10和红磷的光化学反应 英语 photochemical reaction 而成 6 P4S5 是对热不稳定的 会在达到熔点之前歧化成 P4S3 和 P4S7 9 P4S6 编辑 P4S6 可以由 P4S7 被三苯基膦夺走一个硫原子而成 6 P4S7 Ph3P P4S6 Ph3PSa P4S5 和溶于二硫化碳的Ph3AsS 反应 也可以得到 a P4S6 4 两种新的六硫化四磷异构体d P4S6 和e P4S6可以由 a P4S4 和溶于二硫化碳的Ph3SbS 反应而成 10 P4S7 编辑 P4S7 可以由磷和硫直接反应而成 是最容易提纯的磷的硫化物之一 11 4 P 7 S P4S7P4S8 编辑 b P4S8可以由 a P4S7 和溶于二硫化碳的 Ph3AsS 反应而成 会产生a P4S7 和b P4S8的混合物 4 P4S9 编辑 P4S9 的制备有两种方法 一种方法是 P4S3和过量的硫加热反应而成 6 另一种方法则是以1 2 的比例混合P4S7 和 P4S10 会产生 P4S9 这个反应为可逆反应 10 P4S7 2 P4S10 3 P4S9P4S10 编辑 主条目 十硫化四磷 P4S10是最稳定的磷的硫化物之一 它可以通过在真空管中 将白磷和硫加热到 570 K 以上而成 12 P4 10 S P4S10参考资料 编辑 Jason M E Ngo T Rahman S Products and Mechanisms in the Oxidation of Phosphorus by Sulfur at Low Temperature Inorg Chem 1997 36 12 2633 2640 doi 10 1021 ic9614879 Holleman A F Wiberg E Inorganic Chemistry Academic Press San Diego 2001 ISBN 0 12 352651 5 Heal H G The Inorganic Heterocyclic Chemistry of Sulfur Nitrogen and Phosphorus Academic Press London 1980 ISBN 0 12 335680 6 4 0 4 1 4 2 Jason M E Transfer of Sulfur from Arsenic and Antimony Sulfides to Phosphorus Sulfides Rational Syntheses of Several Less Common P4Sn Species Inorg Chem 1997 36 12 2641 2646 doi 10 1021 ic9614881 Nowottnick H Blachnik R Zwei neue Phosphorsulfide Two New Phosphorus Sulfides Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie 1999 625 12 1966 1968 doi 10 1002 SICI 1521 3749 199912 625 12 lt 1966 AID ZAAC1966 gt 3 0 CO 2 B 6 0 6 1 6 2 6 3 6 4 Catherine E Housecroft Alan G Sharpe Chapter 15 The group 15 elements Inorganic Chemistry 3rd Edition Pearson 2008 484 ISBN 978 0 13 175553 6 Phosphorus trisulfide in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd Ed Edited by G Brauer Academic Press 1963 NY Vol 1 p 563 Phosphorus pentasulfide in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd Ed Edited by G Brauer Academic Press 1963 NY Vol 1 p 565 A Earnshaw Norman Greenwood Phosphorus Chemistry of the elements 2nd edition Butterworth Heinemann 2002 508 ISBN 0750633654 10 0 10 1 R Bruce King Phosphorus Encyclopedia of Inorganic Chemistry 2nd edition Wiley 2005 3711 ISBN 9780470862100 Phosphorus heptasulfide in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd Ed Edited by G Brauer Academic Press 1963 NY Vol 1 p 566 Diphosphorus pentasulfide in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd Ed Edited by G Brauer Academic Press 1963 NY Vol 1 p 567 取自 https zh wikipedia org w index php title 磷的硫化物 amp oldid 74898291, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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