硫化硼

化合物

硫化硼是一種無機化合物,化學式為B2S3。它曾在「高科技」玻璃與製備有機硫化合物方面受到重視。和硫化矽、硫化磷一樣,硫化硼可以和水(或者潮濕的空氣)反應,放出硫化氫。因此,硫化硼必須儲存在無水環境中。

硫化硼
IUPAC名
硫化硼(III)
別名 三硫化二硼
識別
CAS號 12007-33-9  checkY
性質
化學式 B2S3
莫耳質量 118.1 g·mol⁻¹
外觀 白色晶體或無定形粉末[1][2]
密度 1.55 g/cm3(固態)
熔點 310 °C[1][3]
510℃[2]
沸點 高溫下分解
溶解性 水解
結構
晶體結構 單斜晶系, mP40
空間群 P21/c, No. 14
配位幾何 B: planar, sp2
危險性
主要危害 水解放出硫化氫
相關物質
相關化學品 氧化硼硒化硼
磷化硼矽化硼
勞森試劑
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

氧化硼一樣,硫化硼和其他硫化物(如P4S10)混合時,形成玻璃。與傳統的硼矽玻璃相比,這類玻璃可以吸收低頻的紅外線的能量。

硫化硼可以將轉化為相應的硫酮。例如,二苯甲酮轉化為二苯甲硫酮的過程如下:

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

根據實踐,B2S3有很高的實用價值。[4]

製備

第一次硫化硼的合成是由Jöns Jakob Berzelius在1824年,通過無定形蒸汽的直接化合得到。[5]

 

Friedrich WöhlerHenri Etienne Sainte-Claire Deville則在1858年用了另一種合成方法來製備硫化硼,他們用硼和硫化氫的反應來製備。[6][7]

 

除了以上方法外,B2S3還可以通過鐵或者錳的硼化物與硫化氫在300℃反應得到。[8]

 
 

二硫化碳在930℃作用於硼單質也可產生硫化硼:

 

物理性質

硫化硼是一種白色晶體或無定形的粉末,加熱變粘稠。微溶於三氯化磷二氯化硫[1]

化學性質

硫化硼極易水解,也易醇解[1][2]

 

其水解在潮濕空氣中便可發生。

硫化硼也能還原氧化性的酸:

 
 

應用

硫化硼可以應用於有機合成。也能用作核反應爐控制棒[2]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 《無機化合物製備手冊》.朱文祥 主編. 化學工業出版社(北京).2006年9月第1版.ISBN 7-5025-8537-0.P400.【XIII-14】三硫化硼
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 《金屬硼化物與含硼合金》.鄭學家 主編.北京:化學工業出版社, 2012.5. P18.第三節 硫化硼、磷化硼和矽化硼. ISBN 978-7-122-13581-0
  3. ^ 《無機化學叢書》氧 硫 硒分族.姚鳳儀 等. 北京:科學出版社.2011. 3.12.4 硼族元素硫化物
  4. ^ Sato, R. Boron Trisulfide. L. Paquette (編). 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]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於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.