硫化ホウ素
| Boron sulfide | |
|---|---|
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Boron sulfide | |
別称 Boron sesquisulfide, Diboron trisulfide | |
| 識別情報 | |
| CAS登録番号 | 12007-33-9 
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| PubChem | 123269 |
| EC番号 | 234-504-9 |
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| 特性 | |
| 化学式 | B2S3 |
| モル質量 | 117.80 g/mol |
| 外観 | colorless crystals |
| 密度 | 1.55 g/cm3, solid |
| 融点 |
563 °C, 836 K, 1045 °F |
| 沸点 |
decomposes at high T |
| 水への溶解度 | decomposes |
| 溶解度 | soluble in ammonia |
| 構造 | |
| 結晶構造 | monoclinic, mP40, SpaceGroup = P21/c, No. 14 |
| 配位構造 | B: planar, sp2 |
| 熱化学 | |
| 標準生成熱 ΔfH |
-240.6 kJ/mol |
| 標準モルエントロピー S |
327 J/mol K |
| 標準定圧モル比熱, Cp |
111.7 J/mol K |
| 危険性 | |
| 安全データシート(外部リンク) | trc-canada.com |
| GHSピクトグラム |   
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| GHSシグナルワード | 危険(DANGER) |
| Hフレーズ | H225, H260, H311, H301, H318, H315, H335 |
| Pフレーズ | P210, P280, P303+361+353, P231+232, P223, P402+404, P302+352, P312, P305+351+338, P405 |
| 主な危険性 | source of H2S |
| NFPA 704 |
 3
2
3
|
| 引火点 | 18°C (64.4°F) |
| 関連する物質 | |
| 関連物質 | BCl3 Lawesson's reagent |
| 特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。 | |
硫化ホウ素（りゅうかホウそ、Boron sulfide）は、化学式B2S3で表される化合物である。それは白色の、湿気に弱い固体である。ポリマー構造を持つ。この材料は、「ハイテク」ガラスの構成要素として、また有機硫黄化合物を調製するための試薬として注目されている。
反応
[編集]シリコンやリンの硫化物と同様に、B2S3は大気中の湿気などの微量の水と反応してH2Sを放出する。この加水分解は次の理想方程式で説明される:
- B
2S
3 + 3 H
2O → B
2O
3 + 3 H
2S
B2S3は、P4S10などの他の硫化物と混合すると容易にガラスを形成する。このようなガラスは従来のホウケイ酸ガラスと比較して、赤外線エネルギーの中周波を吸収しない。これらの三元相の一部は高速イオン伝導体である[1]。
B2S3はケトンを対応するチオンに変換する。たとえば、ベンゾフェノンからチオンへの変換は次のように進行する:
- B
2S
3 + 3 (C
6H
5)
2C=O → B
2O
3 + 3 (C
6H
5)
2C=S
実際には、B2S3が過剰に使用されることになる[2]。
合成
[編集]初期の合成ではホウ化鉄およびホウ化マンガンと硫化水素を300°Cの温度で反応させる必要があった。一ホウ化物の変換は次の理想方程式で示される[3]:
- 2 FeB + 4 H
2S → B
2S
3 + FeS + 4 H
2
最初の合成は1824年に非晶質ホウ素と硫黄蒸気の直接反応によってイェンス・ベルセリウスによって行われた[4]。
2 B + 3 S → B2S3
フリードリヒ・ヴェーラーとアンリ・エティエンヌ・サント＝クレール・ドビーユはホウ素と硫化水素から出発する別の合成法を支持し、1858 年に初めて出版した[5][6]。
2 B + 3 H2S → B2S3 + 3 H2
構造
[編集]B2S3のホウ素原子は平面三方晶で、架橋S原子を持つB3S3リングとB2S2リングに配置され、層間距離355pmの層構造を形成する。これは、三次元構造を持つ三酸化ホウ素とは異なる[7]。B2S3の分子、単量体の形態は、中心のB-S-B角度が約120°である平面V字形をしている[7]。
脚注
[編集]- ^ Kincs, Joseph; Martin, Steve W. (1996). “Non-Arrhenius Conductivity in Glass: Mobility and Conductivity Saturation Effects”. Physical Review Letters 76 (1): 70–73. Bibcode: 1996PhRvL..76...70K. doi:10.1103/physrevlett.76.70. PMID 10060436.
- ^ Sato, R. (2004). "Boron Trisulfide". In L. Paquette (ed.). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York: J. Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rb255. ISBN 0471936235。
- ^ Hoffmann, J. (1908). “Synthese von Borsulfid aus Ferro- und Manganbor”. Zeitschrift für anorganische Chemie 59 (1): 127–135. doi:10.1002/zaac.19080590116.
- ^ Berzelius, J. (1824). “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] 12: 46–98. Reprinted in German as: Berzelius, J. J. (1824). “Untersuchungen über die Flußspathsäure und deren merkwürdigsten Verbindungen”. Annalen der Physik und Chemie 78 (10): 113–150. Bibcode: 1824AnP....78..113B. doi:10.1002/andp.18240781002. see especially pages 145–147.
- ^ Wöhler, F.; Deville, H. E. S.-C. (1858). “Neue Beobachtungen über das Bor und einige seiner Verbindungen [New observations concerning boron and some of its compounds]”. Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie 105 (1): 67–73. doi:10.1002/jlac.18581050109.
- ^ Wöhler, F.; Deville, H. E. S.-C. (1858). “Du Bore”. Annales de Chimie et de Physique 52: 62–93.
- ^ a b グリーンウッド, ノーマン; アーンショウ, アラン (1997). Chemistry of the Elements (英語) (2nd ed.). バターワース＝ハイネマン. ISBN 978-0-08-037941-8。