ثنائي كلوريد الكبريت

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

ثنائي كلوريد الكبريت ( أو ثنائي كلوريد الكبريت وفقًا للتهجئة الإنجليزية البريطانية ) هو مركب غير عضوي من الكبريت والكلور بصيغة S2Cl2 . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] وهو سائل زيتي كهرماني اللون .

في بعض الأحيان، يُطلق على هذا المركب اسم أحادي كلوريد الكبريت (أو أحادي كلوريد الكبريت وفقًا للتهجئة الإنجليزية البريطانية)، وهو الاسم الذي تشير إليه صيغته التجريبية SCl.

يمتلك المركب S₂Cl₂ البنية التي تشير إليها الصيغة Cl−S−S−Cl ، حيث تبلغ الزاوية ثنائية السطوح بين المستويين Clₐ − S − S و S−S−Clₑ 85.2 °. تُعرف هذه البنية باسم "غوش" ، وهي مشابهة لتلك الموجودة في H₂O₂ . يُعدّ S =SCl₂ ( كلوريد الثيوثيونيل) متصاوغًا نادرًا للمركب S₂Cl₂ ؛ ويتكوّن هذا المتصاوغ بشكل عابر عند تعريض S₂Cl₂ للأشعة فوق البنفسجية (انظر : ثيوسلفوكسيدات ) .

التخليق، والخواص الأساسية، والتفاعلات

ثنائي كلوريد الكبريت هو سائل أصفر اللون يتصاعد منه الدخان في الهواء الرطب نتيجة تفاعله مع الماء:

16 S 2 Cl 2 + 16 H 2 O → 8 SO 2 + 32 HCl + 3 S 8

يُنتَج هذا المركب عن طريق الكلورة الجزئية للكبريت العنصري . ويحدث التفاعل بمعدلات مناسبة للاستخدام عند درجة حرارة الغرفة. في المختبر، يُمرَّر غاز الكلور إلى دورق يحتوي على الكبريت العنصري. ومع تكوّن ثنائي كلوريد الكبريت، يتحول محتوى الدورق إلى سائل أصفر ذهبي اللون: [ 8 ]

S₈ + 4 Cl₂ → 4 S₂Cl₂ ، ΔH = −58.2 kJ /  mol

يؤدي وجود كمية زائدة من الكلور إلى إنتاج ثنائي كلوريد الكبريت ، مما يتسبب في أن يصبح السائل أقل اصفراراً وأكثر برتقالية حمراء:

S₂Cl₂ + Cl₂ ⇌ 2SCl₂ ، ΔH = −40.6 kJ /  mol

التفاعل قابل للانعكاس، وعند تركه لفترة، يُطلق SCl₂ الكلور ليتحول إلى ثنائي كلوريد الكبريت. يتميز ثنائي كلوريد الكبريت بقدرته على إذابة كميات كبيرة من الكبريت، وهو ما يعكس جزئيًا تكوين ثنائي كلورو متعدد الكبريتات .

8S 2 Cl 2 + n S 8 → 8S n +2 Cl 2

يمكن تنقية ثنائي كلوريد الكبريت عن طريق التقطير من الكبريت العنصري الزائد.

ينشأ S 2 Cl 2 أيضًا من كلورة CS 2 كما هو الحال في تركيب الثيوفوسجين أو رابع كلوريد الكربون .

ردود الفعل

يتحلل S₂Cl₂ مائيًا إلى ثاني أكسيد الكبريت والكبريت العنصري . عند معالجته بكبريتيد الهيدروجين ، تتشكل متعددات الكبريت كما هو موضح في الصيغة المثالية التالية :

2 H₂S + S₂Cl₂ → H₂S₄ + 2 HCl​​​

يتفاعل مع الأمونيا ليعطي رباعي نتريد الكبريت بالإضافة إلى سباعي إيميد الكبريت ( S7NH ) وحلقات S-N ذات الصلة S8 - n (NH) n (حيث n = 2، 3) . [ 9 ]

16 NH₃ + 6 S₂Cl₂ → S₄N₄ + S₈ + 12 NH₄Cl​​​

مع مكافئات الألكوكسيد الأولية والثانوية ، يشكل إسترات ثنائي السلفوكسيلات:

2  ROH  + S2 Cl 2 +  2  NET 3  → (R – O – S) 2  + 2  [HNEt 3 ]Cl

من حيث المبدأ، ينبغي أن تؤدي إضافة القاعدة اللاحقة إلى تكوين إسترات السلفوكسيلات ، ولكنها عادة ما تؤدي إلى تفاعل عدم تناسب إلى الألدهيدات والكحولات بدلاً من ذلك. [ 10 ]

التطبيقات

استُخدم مركب S₂Cl₂ لإدخال روابط C - S . في وجود كلوريد الألومنيوم ( AlCl₃ )، يتفاعل S₂Cl₂ مع البنزين لإنتاج ثنائي فينيل الكبريتيد .

8S 2 Cl 2 + 16 C 6 H 6 → 8 (C 6 H 5 ) 2 S + 16 HCl + S 8

تتفاعل الأنيلينات (1) مع S 2 Cl 2 في وجود NaOH لإعطاء 1,2,3-بنزوديثيازوليوم كلوريد (2) ( تفاعل هيرز ) والذي يمكن تحويله إلى أورثو- أمينوثيوفينولات (3)، وهذه الأنواع هي سلائف لأصباغ ثيوإنديجو .

كما يُستخدم أيضًا لتحضير غاز الخردل عبر الإيثيلين عند درجة حرارة 60  درجة مئوية (عملية ليفينشتاين):

8 S 2 Cl 2 + 16 H 2 C=CH 2 → 8 (ClCH 2 CH 2 ) 2 S + S 8

إذا تم إجراء التفاعل عند درجة حرارة أقل من 30 درجة مئوية، فإن الكبريت يبقى في "محلول زائف" ويتجنب المشاكل المرتبطة بالكبريت الذي يتكون أثناء التفاعل.

تشمل الاستخدامات الأخرى لـ S2Cl2 صناعة أصباغ الكبريت والمبيدات الحشرية والمطاط الصناعي . كما يُستخدم في الفلكنة الباردة للمطاط ، وكعامل مساعد للبلمرة للزيوت النباتية ، وفي تقوية الأخشاب اللينة . [ 11 ]

السلامة والتنظيم

يمكن استخدام S 2 Cl 2 لإنتاج ثنائي (2-كلوروإيثيل) كبريتيد S(CH 2 CH 2 Cl) 2 ، المعروف باسم غاز الخردل: [ 11 ]

S₂Cl₂ + 2H₂C = CH₂ → S ( CH₂CH₂Cl ) ₂ + " S "​​

وبناءً على ذلك، فقد أُدرجت في الجدول 3 من اتفاقية الأسلحة الكيميائية . وقد تخضع المنشآت التي تنتج و/أو تعالج و/أو تستهلك المواد الكيميائية المدرجة في الجدول للرقابة وآليات الإبلاغ والتفتيش من قبل منظمة حظر الأسلحة الكيميائية .

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0578" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
  2. 1 2 براديوت باتنايك. دليل المواد الكيميائية غير العضوية . ماكجرو هيل، 2002، ISBN 0-07-049439-8
  3. ↑ "أحادي كلوريد الكبريت" . تركيزات تشكل خطراً فورياً على الحياة أو الصحة . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية .
  4. ↑ هولمان، أ.ف.؛ ويبرغ، إ. الكيمياء غير العضوية. دار النشر الأكاديمية: سان دييغو، 2001. رقم ISBN 0-12-352651-5.
  5. ↑ هارتمان، دبليو دبليو؛ سميث، إل إيه؛ ديكي، جيه بي (1934). "ثنائي فينيل كبريتيد" . التخليق العضوي . 14 : 36المجلدات المجمعة ، المجلد 2، صفحة 242  .
  6. ↑ آر جيه كريملين، مقدمة في كيمياء المركبات العضوية الكبريتية، جون وايلي وأولاده: تشيتشستر (1996). رقم ISBN 0-471-95512-4
  7. ↑ غارسيا-فالفيردي م.، توروبا ت. (2006). "الكيمياء الحلقية غير المتجانسة لكلوريدات الكبريت - طرق سريعة لتكوين مركبات حلقية غير متجانسة معقدة". المجلة الأوروبية للكيمياء العضوية . 2006 (4): 849-861 . doi : 10.1002/ejoc.200500786 .
  8. ↑ F. Fehér "Dichlorodisulfane" في كتيب الكيمياء اللاعضوية التحضيرية ، الطبعة الثانية. حرره G. Brauer، دار النشر الأكاديمية، 1963، نيويورك. المجلد 1. ص 371.
  9. ↑ تايري الابن، إس واي (1967). "الفصل السادس". التخليق غير العضوي . المجلد 9. doi : 10.1002/9780470132401 . ISBN  9780470131688.
  10. ↑
    • تومسون، كيو.  إي.؛ كروتشيفيلد، إم.  إم.؛ ديتريش، إم.  دبليو.؛ بييرون، إي. (1 أغسطس 1965) [11 يناير 1965]. "إسترات عضوية للكبريت ثنائي التكافؤ. 1. ثنائي ألكوكسي ثنائي الكبريتيد". مجلة الكيمياء العضوية . 30 (8): 2692-2696 . doi : 10.1021/jo01019a044 .
    • تومسون، كيو إي (1965). "إسترات عضوية للكبريت ثنائي التكافؤ. الجزء الثالث: السلفوكسيلات". مجلة الكيمياء العضوية . 30 (8): 2703-2707 . doi : 10.1021/jo01019a046 .
  11. 1 2 لاوس، هانز-ديتريش؛ ستيفنز، ويلفريد (2000). "هاليدات الكبريت". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . doi : 10.1002/14356007.a25_623 . ISBN 3527306730.