Сульфи́д углеро́да(IV) (сероуглеро́д) — химическое вещество, бинарное соединение серы с углеродом. Высший сульфид углерода с формулой CS2.
Физические свойства Чистый сероуглерод представляет собой бесцветную жидкость с приятным «эфирным» запахом. Технический продукт, полученный сульфидированием угля, имеет неприятный запах редьки.
Молекула CS2 линейна, длина связей C-S
Энергия диссоциации
Сероуглерод токсичен, весьма огнеопасен, его диапазон взрываемости от 1,33 до по объёму, считается самым широким; при использовании соединения обязательно наличие газоанализатора сероуглерода.
Химические свойства Горит на воздухе голубоватым пламенем, с образованием диоксида углерода и диоксида серы:
CS2 + 3O2 -> CO2 + 2SO2.
Подобно диоксиду углерода, CS2 является кислотным ангидридом (тиоангидридом) и при взаимодействии с некоторыми сульфидами щелочных металлов может образовывать соли несуществующей в свободном виде тиоугольной кислоты (H2CS3) — например, тиокарбонат калия или тиокарбонат натрия.
При реакции со щелочами также образуются соли тиоугольной кислоты и продукты их диспропорционирования.
Однако сероуглерод, в отличие от диоксида углерода, проявляет бо́льшую реакционную способность по отношению к нуклеофилам и легче восстанавливается.
Так, сероуглерод способен реагировать с C-нуклеофилами, его взаимодействие с фенолятами активированных метиларилкетонов идет с образованием бис-тиолятов арилвинилкетонов, которые могут быть проалкилированы до бис-алкилтиоарилвинилкетонов. Эта реакция имеет препаративное значениеKevin T. Potts et al. 2,2' : 6',2' -Terpyridine. Org. Synth. 1986, 64, 189 DOI: 10.15227/orgsyn.064.0189:
PyCOCH3{}+ CS2{}+ 2 t-BuOK -> -> PyCOCH=C(S^{-}K^+)2 + 2t-BuOH, PyCOCH=C(S^{-}K^+) + 2 MeI -> -> PyCOCH=C(SMe)2 + 2 KI.
При взаимодействии с натрием в диметилформамиде сероуглерод образует 1,3-дитиол-2-тион-4,5-дитиолят натрия, использующийся в качестве предшественника в синтезе тетратиафульваленовThomas K. Hansen et al. 4,5-Dibenzoyl-1,3-dithiole-1-thione. Org. Synth. 1996, 73, 270 DOI: 10.15227/orgsyn.073.0270:
При взаимодействии с первичными или вторичными аминами в щелочной среде образуются соли дитиокарбаматы:
2 R2NH + CS2 -> [R2NH2^+][R2NCS2^{-}].
Для растворимых дитиокарбаматов характерно образование комплексов с металлами, что используется в аналитической химии. Они также имеют большое промышленное значение в качестве катализаторов вулканизации каучука.
Со спиртовыми растворами щелочей образует ксантогенаты:
RONa + CS2 -> [Na^+][ROCS_2^{-}].
Такими сильными окислителями, как, например, перманганат калия, сероуглерод разлагается с выделением элементарной серы.
С оксидом серы(VI) сероуглерод взаимодействует с образованием сульфоксида углерода:
CS2 + 3 SO3 -> COS + 4 SO2 ^.
С оксидом хлора(I) образует фосген:
CS2 + 3 Cl2O -> COCl2 ^ + 2 SOCl2.
Хлорируется в присутствии катализаторов до перхлорметилмеркаптана CCl3SClГубен И. Методы органической химии. Том 3 — М.: Химическая литература, 1935. — 676 c., использующегося в синтезе тиофосгена CSCl2:
2 CS2 + 5 Cl2 -> 2 CCl3SCl + S2Cl2, CCl3SCl ->[\ce{H}] CSCl2 + 2 HCl ^.
Избытком хлора сероуглерод хлорируется до четырёххлористого углерода:
CSCl2 + 2 Cl2 -> CCl4 + S2Cl2.
Фторирование сероуглерода фторидом серебра(I) в ацетонитриле ведет к образованию трифторметилтиолята серебра, эта реакция имеет препаративное значениеJiansheng Zhu et al. Preparation of N-Trifluoromethylthiosaccharin: A Shelf-Stable Electrophilic Reagent for Trifluoromethylthiolation. Org. Synth. 2017, 94, 217—233 DOI: 10.15227/orgsyn.094.0217:
CS2 + 3 AgF ->[\ce{CH3CN}] CF3SAg + Ag2S.
При температурах выше протекает гидролиз сероуглерода по реакции:
CS2 + 2 H2O -> CO2 ^ + 2 H2S ^.
Получение В промышленности получают по реакции метана с парами серы в присутствии силикагеля при в реакторе из хромоникелевой стали:
CH4 + 4 S -> CS2 + 2 H2S ^.
Также сероуглерод можно получить взаимодействием древесного угля и паров серы при
Применение Хорошо растворяет жиры, масла, смолы, каучук. Сероуглерод используется как экстрагент; также он растворяет серу, фосфор, иод, нитрат серебра.
Большая часть производимого сероуглерода идёт в производство вискозы — сырья в производстве вискозного волокна («искусственного шелка»). Его применяют для получения различных химических веществ (ксантогенатов, четырёххлористого углерода, роданидов).
Токсическое действие
Сероуглерод ядовит. Полулетальная доза при поступлении внутрь составляет Высокотоксичная концентрация в воздухе — свыше Оказывает местное раздражающее, резорбтивное действия. Обладает психотропными, нейротоксическими свойствами, которые связаны с его наркотическим воздействием на центральную нервную систему.
При отравлении возникают головная боль, головокружение, судороги, потеря сознания. Бессознательное состояние может сменяться психическим и двигательным возбуждением. Могут наблюдаться рецидивы судорог с потерей сознания, угнетение дыхания. При приёме внутрь наступают тошнота, рвота, боли в животе. При контакте с кожей наблюдаются гиперемия и химические ожоги.
Ототоксичен (может ухудшать слух) PDF .
При среднесменной ПДКрз и максимально разовой порог восприятия запаха сероуглерода может достигать . Соответственно, замена противогазных фильтров у СИЗОД по ощущению появления запаха в маске (как это советуют поставщики респираторов) приведёт к тому, что хотя бы часть работников будет менять фильтры запоздало. Необходимо использовать современные безопасные способы.
Первая помощь при отравлении и лечение отравления Прежде всего необходимо удалить пострадавшего из поражённой зоны. При попадании сероуглерода внутрь необходимо выполнить промывание желудка с использованием зонда, форсированный диурез, ингаляцию кислорода. Обычно проводят симптоматическую терапию. При судорогах вводят диазепама внутривенно.
Примечания
Литература
Категория:Гетерокумулены Категория:Соединения серы Категория:Соединения углерода Категория:Бинарные соединения Категория:Неорганические вещества