五硫化リン

五硫化リン
名前
	その他の名前硫化リン; リン化硫黄; 過硫化リン; 五硫化二リン; 四硫化四リン; 十硫化リン;
識別子
CAS番号	1314-80-3 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	14133 ;
ECHA 情報カード	100.013.858
EC番号	215-242-4;
パブケム CID	14817;
RTECS番号	TH4375000;
ユニ	型番 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ００５１６５９;
	InChI InChI=1S/P4S10/c5-1-9-2(6)12-3(7,10-1)14-4(8,11-1)13-2 キー: CYQAYERJWZKYML-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/P4S10/c5-1-9-2(6)12-3(7,10-1)14-4(8,11-1)13-2 キー: CYQAYERJWZKYML-UHFFFAOYAD;
	笑顔 P12(=S)SP3(=S)SP(=S)(S1)SP(=S)(S2)S3;
プロパティ
化学式	P 4 S 10
モル質量	444.50 グラム/モル
外観	黄色の実線
臭い	腐った卵
密度	2.09グラム/ cm3
融点	288 °C (550 °F; 561 K)
沸点	514 °C (957 °F; 787 K)
水への溶解度	加水分解
他の溶媒への溶解性	二硫化炭素100g中0.222g （17℃）; ベンゼンに不溶; 高温キシレンに不溶; 熱アニソールには溶けない;
蒸気圧	1 mmHg（300℃）
構造
結晶構造	三斜晶系、aP28
空間群	P1 （第2号）
点群	T d
危険
	致死量または濃度（LD、LC）：
LD 50 (平均投与量)	389 mg/kg（経口、ラット）
	NIOSH（米国健康暴露限界）：
PEL (許可)	TWA 1 mg/m3 [
REL (推奨)	TWA 1 mg/m 3 ST 3 mg/m 3
IDLH（差し迫った危険）	250 mg/m3 [
関連化合物
関連化合物	三硫化二リン; 三硫化リン; 硫化リン;
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

五硫化リンは、化学式P ₂ S ₅（実験式）またはP ₄S ₁₀（分子式）で表される無機化合物です。この黄色の固体は、商業価値のある2種類の硫化リンのうちの1つです。サンプルは不純物のために緑がかった灰色に見えることがよくあります。二硫化炭素に溶けますが、アルコール、DMSO、DMFなど他の多くの溶媒と反応します。^[3]

構造と合成

その四面体分子構造はアダマンタンの分子構造に似ており、五酸化リンの構造とほぼ同じである。^[4]

五硫化リンは、液体の白リン（P ₄）と硫黄を300 °C以上で反応させることで得られます。1843年にベルセリウスが初めてP ₄ S ₁₀を合成したのもこの方法でした^{[5] 。あるいは、元素硫黄または}黄鉄鉱（FeS ₂）と鉄リン（ Fe ₂ Pの粗製形態、リン鉱石からの白リン（P ₄）製造の副産物）を反応させることでP ₄ S ₁₀を生成することもできます。

4 Fe ₂ P + 18 S → P ₄ S ₁₀ + 8 FeS

4 Fe ₂ P + 18 FeS ₂ P ₄ S ₁₀ + 26 鉄S

アプリケーション

P ₄ S ₁₀は年間約15万トン生産されています。この化合物は主に、亜鉛ジチオリン酸などの潤滑添加剤として使用するために他の誘導体に変換されます。モリブデン鉱石の濃縮における浮選剤としての用途で、ジチオリン酸ナトリウムの製造に広く使用されています。また、パラチオンやマラチオンなどの殺虫剤の製造にも使用されています。^{[6]また、一部のタイプの}リチウム電池用の非晶質固体電解質（例：Li ₂ S - P ₂ S ₅ ）の成分でもあります。

五硫化リンは、アミトンなどの初期の殺虫剤の製造と、関連するVX 神経ガスの製造に使用された二重用途物質です。

反応性

大気中の水分による加水分解により、P ₄ S _{10 は}硫化水素H ₂ Sを発生するため、P ₄ S ₁₀は腐った卵のような臭いを放ちます。H 2 Sの他に_、 P ₄ S ₁₀の加水分解により最終的にリン酸が生成されます。

P ₄ S ₁₀ + 16 H ₂ O → 4 H ₃ PO ₄ + 10 H ₂ S

アルコールやアミンなどの他の穏やかな求核剤もP ₄ S ₁₀と反応します。塩化アンモニウムとの反応ではポリマー(SPN) _∞が得られます。^[7]アニソール、フェロセン、1-メトキシナフタレンなどの芳香族化合物は、ローソン試薬などの1,3,2,4-ジチアジホスフェタン2,4-ジスルフィドと反応します。

P ₄ S ₁₀はチオ化試薬として使用される。このタイプの反応ではベンゼン、ジオキサン、アセトニトリルなどの溶媒を還流する必要があり、P ₄ S ₁₀はP ₂ S ₅に解離する。一部のケトン、エステル、イミドは対応するチオカルボニルに変換される。アミドはチオアミドを与える。1,4-ジケトンでは試薬はチオフェンを形成する。また、スルホキシドの脱酸素化にも使用される。P 4 S ₁₀の使用は前述_のローソン試薬に取って代わられた。^[8]

P ₄ S _10はピリジンと反応して錯体P ₂ S ₅ (ピリジン) _2を形成する。^[9]

参考文献

^ abcde NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0510」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
^ 「五硫化リン」。生命または健康に直ちに危険となる濃度（IDLH）。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。
^ Scott D. Edmondson、Mousumi Sannigrahi「硫化リン(V)」有機合成試薬百科事典 2004 John Wiley & Sons. doi :10.1002/047084289X.rp166s.pub2
^ Corbridge, DEC (1995).リン：その化学、生化学、技術の概要（第5版）。アムステルダム：エルゼビア。ISBN 0-444-89307-5。
^ ベルゼリウス、ジョンズ J. (1843)。「Ueber die Verbindungen des Phosphors mit Schwefel」、パート I と II。 化学と薬局のアナレン、vol. 46、第 2 号、129 ～ 154、251 ～ 281 ページ。土井：10.1002/jlac.18430460202 および 10.1002/jlac.18430460303。
^ Bettermann, G.; Krause, W.; Riess, G.; Hofmann, T. ( 2002). 「リン化合物、無機」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。Weinheim: Wiley-VCH。doi :10.1002/ 14356007.a19_527。ISBN 3527306730。
^ Almasi, Lucreţia (1971)。「硫黄とリンの結合」。Senning, Alexander (編)。有機および無機化学における硫黄。第 1 巻。ニューヨーク: Marcel Dekker。p. 69。ISBN 0-8247-1615-9LCCN 70-154612 。
^ オズターク、T.;エルタス、E.マート、O. (2010)。「有機合成におけるベルゼリウス試薬、十硫化リン (P ₄ S _{10 )」。}化学レビュー。110 (6): 3419–3478。土井：10.1021/cr900243d。PMID 20429553。
^ Bergman, Jan; Pettersson, Birgitta; Hasimbegovic, Vedran; Svensson, Per H. (2011). 「アセトニトリルやジメチルスルホンなどの溶媒中でのP4S10−ピリジン錯体を用いたチオネーション」。The Journal of Organic Chemistry . 76 (6): 1546–1553. doi :10.1021/jo101865y. PMID 21341727.

[PGCH-1] NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0510」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。

[2] 「五硫化リン」。生命または健康に直ちに危険となる濃度（IDLH）。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。

[3] Scott D. Edmondson、Mousumi Sannigrahi「硫化リン(V)」有機合成試薬百科事典 2004 John Wiley & Sons. doi :10.1002/047084289X.rp166s.pub2

[4] Corbridge, DEC (1995).リン：その化学、生化学、技術の概要（第5版）。アムステルダム：エルゼビア。ISBN 0-444-89307-5。

[5] ベルゼリウス、ジョンズ J. (1843)。「Ueber die Verbindungen des Phosphors mit Schwefel」、パート I と II。 化学と薬局のアナレン、vol. 46、第 2 号、129 ～ 154、251 ～ 281 ページ。土井：10.1002/jlac.18430460202 および 10.1002/jlac.18430460303。

[6] ^ Bettermann, G.; Krause, W.; Riess, G.; Hofmann, T. ( 2002). 「リン化合物、無機」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。Weinheim: Wiley-VCH。doi :10.1002/ 14356007.a19_527。ISBN 3527306730。

[7] Almasi, Lucreţia (1971)。「硫黄とリンの結合」。Senning, Alexander (編)。有機および無機化学における硫黄。第 1 巻。ニューヨーク: Marcel Dekker。p. 69。ISBN 0-8247-1615-9LCCN 70-154612 。

[8] オズターク、T.;エルタス、E.マート、O. (2010)。「有機合成におけるベルゼリウス試薬、十硫化リン (P ₄ S _{10 )」。}化学レビュー。110 (6): 3419–3478。土井：10.1021/cr900243d。PMID 20429553。

[9] Bergman, Jan; Pettersson, Birgitta; Hasimbegovic, Vedran; Svensson, Per H. (2011). 「アセトニトリルやジメチルスルホンなどの溶媒中でのP4S10−ピリジン錯体を用いたチオネーション」。The Journal of Organic Chemistry . 76 (6): 1546–1553. doi :10.1021/jo101865y. PMID 21341727.