Тетранитрид тетрасеры

Тетранитрид тетрасеры

Имена
Другие имена Тетрамер циклического нитрида серы (III) 1λ, 3,5λ, 7,2,4,6,8-тетратиатетразоцин 1,3,5,7-тетратиа-2,4,6,8-тетраазациклооктан-2,4,6,8 -tetrayl
Идентификаторы
Номер CAS	28950-34-7
3D-модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ChemSpider	124788
PubChem CID	141455
UNII	9BXS997HR6
Панель управления CompTox (EPA )	DTXSID20183147
InChI InChI = 1S / N4S4 / c1-5-2 -7-4-8-3-6-1 Ключ: LTPQFVPQTZSJGS-UHFFFAOYSA-N
УЛЫБКА N1 = [S] N = [S] N = [S] N = [ S] 1
Свойства
Химическая формула	S. 4N. 4
Молярная масса	184,287 г моль
Внешний вид	Яркие оранжевые непрозрачные кристаллы
Температура плавления	187 ° C ( 369 ° F; 460 K)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N ( что такое ?)
ссылки на информационное окно

Тетранитрид тетрасеры представляет собой неорганическое соединение с формулой S4N4. Это твердое вещество золотисто-макового цвета является наиболее важным бинарным нитридом серы, который представляет собой соединения, содержащие только элементы серу и азот. Он является предшественником многих соединений S-N и вызвал широкий интерес благодаря своей необычной структуре и связям.

Азот и сера имеют схожие электроотрицательности. Когда свойства атомов настолько похожи, они часто образуют обширные семейства ковалентно связанных структур и соединений. Действительно, известно большое количество соединений S-N и S-NH, у которых S 4N4является их родительским.

• 1 Структура
• 2 Свойства
• 3 Синтез
• 4 Кислотно-основные реакции
  • 4.1 Комплексы металлов
• 5 S 4N4в качестве предшественника других соединений SN
• 6 Se 4N4
• 7 Безопасность
• 8 Ссылки

S4N4использует необычную конструкцию «экстремальной опоры» с точечной групповой симметрией D 2d. Его можно рассматривать как производное от гипотетического восьмичленного кольца чередующихся атомов серы и азота. Пары атомов серы в кольце разделены на 2,586 Å, в результате чего образуется структура в виде клетки, как определено с помощью дифракции рентгеновских лучей на монокристалле. Природа "трансаннулярных" S – S взаимодействий остается предметом исследования, поскольку она значительно короче суммы ван-дер-ваальских расстояний, но была объяснена в контексте теории молекулярных орбиталей. Связь в S 4N4считается делокализованной, на что указывает тот факт, что расстояния связи между соседними атомами серы и азота почти идентичны. Было показано, что S 4N4совместно кристаллизуется с бензолом и молекулой C60.

S4N4устойчив к воздуху. Однако он нестабилен в термодинамическом смысле с положительной энтальпией образования +460 кДж моль. Эта эндотермическая энтальпия образования возникает из-за разницы в энергии S 4N4по сравнению с его высокостабильными продуктами разложения:

2 S 4N4→ 4 N 2 + S 8

Поскольку одним из продуктов разложения является газ, S 4N4можно использовать как взрывчатое вещество. Более чистые образцы имеют тенденцию быть более взрывоопасными. Небольшие образцы можно взорвать, ударив молотком. S 4N4представляет собой термохромный, меняющийся от бледно-желтого при температуре ниже -30 ° C до оранжевого при комнатной температуре и до темно-красного при температуре выше 100 ° C.

S. 4N. 4впервые был получен в 1835 году. М. Грегори путем взаимодействия дихлорида дисеры с аммиаком, процесса, который был оптимизирован:

6 S 2Cl2+ 16 NH 3 → S 4N4+ S 8 + 12 NH 4Cl

Побочные продукты этой реакции включают имид гептасеры (S7NH) и элементарную серу. В родственном синтезе вместо этого используется монохлорид серы и NH 4 Cl:

4 NH 4 Cl + 6 S 2Cl2→ S 4N4+ 16 HCl + S 8

Альтернативный синтез влечет за собой использование [(Me 3 Si) 2N]2S в качестве предшественника с предварительно сформированными связями S – N. [(Me 3 Si) 2N]2S получают реакцией бис (триметилсилил) амида лития и SCl 2.

2 [(CH 3)3Si ] 2 NLi + SCl 2 → [((CH 3)3Si) 2N]2S + 2 LiCl

[((CH 3)3Si) 2N]2S реагирует с комбинацией SCl 2 и SO2Cl2 с образованием S 4N4, триметилсилилхлорида и диоксида серы :

2 [((CH 3)3Si) 2N]2S + 2SCl 2 + 2SO 2Cl2→ S 4N4+ 8 (CH 3)3SiCl + 2SO 2

S4N4служит в качестве a основание Льюиса путем связывания через азот с сильно кислотными соединениями Льюиса, такими как SbCl 5 и SO3. Эти аддукты.

S4N4искажают каркас.>+ SbCl 5 → S 4N4· SbCl 5

S4N4+ SO 3 → S 4N4· SO 3

Реакция [Pt 2Cl4(PMe 2 Ph) 2 ] с S 4N4, как сообщается, с образованием комплекса, в котором сера образует дативную связь с металлом. Это соединение при стоянии изомеризуется в комплекс, в котором Атом азота образует дополнительную связь с металлическим центром.

Он протонирован HBF 4 с образованием тетрафторборатной соли:

S4N4+ HBF 4 → [S 4N4H] [BF. 4]

Мягкая кислота Льюиса CuCl образует координационный полимер :

n S 4N4+ n CuCl → (S 4N4)n-μ - (- Cu-Cl-) n

Разбавленный NaOH гидролизуется S 4N4следующим образом, с получением тиосульфата и тритионата :

2 S 4N4+ 6 OH + 9 H 2 O → S 2O. 3+ 2 S 3O. 6+ 8 NH 3

Более концентрированное основание дает сульфит :

S4N4+ 6 OH + 3 H 2 O → S 2O. 3+ 2 SO. 3+ 4 NH 3

Комплексы металлов

S4N4реагируют с комплексами металлов. В некоторых случаях клетка остается неповрежденной, но в других случаях она разрушена. S 4N4реагирует с комплексом Васьки ([Ir (Cl) (CO) (PPh 3)2] в реакции окислительного присоединения ) с образованием шестикоординированного иридия, где S 4N4связывается через два атома серы и один атом азота.

Многие соединения SN получают из S 4N4. Реакция с пиперидин образует [S 4N5]:

3 S 4N4+ 4 C 5H10NH → (C 5H10NH2) [S 4N5] + (C 5H10N)2S + ⅜ S 8 + N 2

Родственный катион также известен, то есть [S 4N5]. Обработка тетраметиламмония азидом дает гетероцикл [S 3N3]:

S4N4+ NMe 4N3→ NMe 4[S3N3] + ⅛ S 8 + 2 N 2

Цикло- [S 3N3] имеет 10 пи-электроны: 2e / S плюс 1e / N плюс 1e для отрицательного заряда.

В очевидно связанной реакции использование PPN N3дает соль, содержащую синий [NS 4 ] анион:

2 S 4N4+ PPN (N 3) → PPN [NS 4 ] + ½ S 8 + 5 N 2

Анион NS 4 имеет цепную структуру, описываемую с использованием резонанс [S = S = N – S – S] ↔ [S – S – N = S = S].

S4N4реагирует с бедными электронами алкинами.

Хлорирование S 4N4дает тиазилхлорид.

Пропускание газообразного S 4N4через металл серебро дает низкую температуру сверхпроводник политиазил или полисульфурнитрид (температура перехода (0,26 ± 0,03) К), часто называемый просто «(SN) x ». При превращении серебро сначала сульфидируется, и полученный Ag2S катализирует превращение S 4N4в четырехчленное кольцо S 2N2, которое легко полимеризуется.

S4N4+ 8 Ag → 4 Ag 2 S + 2 N 2

S4N4→ (SN) x