Solfuro di fosforo

I solfuri di fosforo sono una numerosa famiglia di composti molecolari formati solo da fosforo e zolfo. Questi composti hanno formula generale P₄S_x, dove x può assumere tutti i valori da 2 a 10. Due sono di importanza commerciale. Uno è il cosiddetto pentasolfuro di fosforo (in realtà ha formula P₄S₁₀), prodotto industrialmente come precursore di altri composti solforati organici; nel 1997 ne sono state prodotte più di 250000 tonnellate. Il secondo è il sesquisolfuro di fosforo P₄S₃, usato per la produzione dei fiammiferi accendibili ovunque. Sei di questi solfuri di fosforo esistono come diversi isomeri: P₄S₄, P₄S₅, P₄S₆, P₄S₇, P₄S₈, e P₄S₉. Gli isomeri vengono distinti usando lettere greche come prefissi, che sono stati attribuiti sequenzialmente in base alla data di scoperta.^[1] In tutti i solfuri di fosforo noti i quattro atomi di fosforo sono disposti con un arrangiamento tetraedrico. Il più stabile di questi composti è P₄S₃, mentre P₄S₂ è instabile al di sopra dei −30 °C.^[2]

Struttura dei solfuri di fosforo che esistono in diverse forme isomere

Sintesi

Il metodo principale per la sintesi di questi composti è la termolisi di opportune miscele di zolfo e fosforo rosso. Si forma una miscela di prodotti, la cui distribuzione può essere analizzata tramite spettroscopia RMN del ³¹P. Altri metodi più selettivi sono (1) la desolforazione, usando ad esempio trifenilfosfina, e per converso (2) la solforazione con solfuro di trifenilarsina:^[3][4]

(1)      P₄S₇ + Ph₃P → P₄S₆ + Ph₃P=S

(2)      P₄S₄ + Ph₃As=S → P₄S₅ + Ph₃As

Note

1. M. E. Jason, T. Ngo, e S. Rahman, Products and mechanisms in the oxidation of phosphorus by sulfur at low temperature, in Inorg. Chem., vol. 36, n. 12, 1997, pp. 2633–2640, DOI:10.1021/ic9614879. URL consultato il 23 novembre 2010.
2. H. G. Heal, The Inorganic Heterocyclic Chemistry of Sulfur, Nitrogen, and Phosphorus, London, Academic Press, 1980, ISBN 0-12-335680-6.
3. M. E. Jason, Transfer of sulfur from arsenic and antimony sulfides to phosphorus sulfides. Rational syntheses of several less-common P4Sn species, in Inorg. Chem., vol. 36, n. 12, 1997, pp. 2641–2646, DOI:10.1021/ic9614881. URL consultato il 23 novembre 2010.
4. H. Nowottnick e Roger Blachnik, <1966::AID-ZAAC1966>3.0.CO;2-B Zwei neue Phosphorsulfide, in Z. anorg. allg. Chem., vol. 625, n. 12, 1999, pp. 1966–1968, DOI:10.1002/(SICI)1521-3749(199912)625:12<1966::AID-ZAAC1966>3.0.CO;2-B. URL consultato il 23 novembre 2010.

Bibliografia

• N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
• C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 2ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2005, ISBN 0-13-039913-2.

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