三硫化四磷

三硫化四磷，化学式为P₄S₃，外观为黄色固体，是两种工业上生产五氧化二磷的两种方法之一。

三硫化四磷
IUPAC名 三硫化四磷 or 3,5,7-trithia-1,2,4,6-tetraphosphatricyclo[2.2.1.01,6]heptane
识别
CAS号	1314-85-8  Y
PubChem	14818
ChemSpider	14134
SMILES	S1P2P3SP1SP23
InChI	1/P4S3/c5-1-2-3(1)7-4(5)6-2
InChIKey	RWQFRHVDPXXRQN-UHFFFAOYAM
RTECS	TH4330000
性质
化学式	P4S3
摩尔质量	220.093 g·mol⁻¹
外观	黄色，黄绿色或灰色固体
密度	2.08 g.cm3,[1]固体
熔点	172.5 °C
沸点	408 °C
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

随着纯净程度的不同，样品可呈现出由黄绿色至灰色不同颜色。三硫化四磷由莱莫因（G. Lemoine ）首先发现，其工业制法在1898年在奥尔布拉特和威尔森（英语：Albright and Wilson）实验室发展并制得。它溶于等质量的二硫化碳。与其他磷的硫化物不同，三硫化四磷的水解缓慢并具有确定的熔点。

结构及制备方法

三硫化四磷分子的分子对称的点群C_3v，是把硫原子插入三个P-P键的P₄的衍生物。分子中，P-S和P-P的距离分别为2.090和2.235埃。P₄Se₃和 P₄S₃采用相同的结构。^[1]

P₄S₃可由红磷或白磷与硫粉反应制得。硫粉过量会有十硫化四磷生成。根据估计，1989年年产量为150吨。^[2]

化学性质

三硫化四磷可以和溴反应：^[3]

10 P₄S₃ + 42 Br₂ = 28 PBr₃ + 3 P₄S₁₀

也可以和锌反应^[3]：

P₄S₃ + 9 Zn = 3 ZnS + 2 Zn₃P₂

应用

三硫化四磷和氯酸钾按1:2混合在配上其他原料可合成一种火柴^{[注 1]}的头部。^[4]

安全

三硫化四磷闪点约为100 °C。

参考来源

1. Leung, Y. C.; Waser, J.; van Houten, S.; Vos, A.; Wiegers, G. A.; Wiebenga, E. H. “The crystal structure of P₄S₃”. Acta Crystallographica , Volume 10, pages 574-582, year 1957. DOI:10.1107/S0365110X57002042
2. Gerhard Bettermann, Werner Krause, Gerhard Riess, Thomas Hofmann “Phosphorus Compounds, Inorganic” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a19_527
3. 《无机化学丛书》.第四卷 氮 磷 砷分族.张青莲 主编.科学出版社.13.10磷的硫化物. 10.1 三硫化四磷. P₂₁₂
4. D. E. C. Corbridge. Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology. 5th Edition. Elsevier: Amsterdam 1995. ISBN 0-444-89307-5. For a discussion of safety matches, see pages 115-116.

注释

1. 原文为"strike-anywhere matches"