Carbon Disulfide: Hợp chất vô cơ

Hợp chất này là một dung môi không phân cực, không màu khi tinh khiết, thường được sử dụng làm nguyên liệu trong tổng hợp hóa hữu cơ ở cả cấp công nghiệp. Nó có mùi giống như "ete", nhưng các mẫu công nghiệp thông thường chứa các tạp chất có mùi khó ngửi, như carbonyl sulfide.

Carbon disulfide
Carbon disulfide
Danh pháp IUPAC	Methanedithione
Tên khác	Carbon disulfide, dithiocacbonic anhydride, carbon bisulfide, bisulfide carbon
Nhận dạng
Số CAS	75-15-0
PubChem	6348
Số EINECS	200-843-6
Số RTECS	FF6650000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ S=C=S
Thuộc tính
Công thức phân tử	CS2
Khối lượng mol	76,139 g/mol
Bề ngoài	Lỏng không màu Không tinh khiết: vàng nhạt
Khối lượng riêng	1,261 g/cm³
Điểm nóng chảy	−110,8 °C (162,3 K; −167,4 °F)
Điểm sôi	46,3 °C (319,4 K; 115,3 °F)
Độ hòa tan trong nước	0,29 g/100ml (20°C)
Chiết suất (nD)	1,6295
Cấu trúc
Hình dạng phân tử	Tuyến tính
Mômen lưỡng cực	Không
Các nguy hiểm
MSDS	ICSC 0022
Phân loại của EU	Dễ bắt cháy (F) Repr. Cat. 3 Độc hại (T) Kích ứng (Xi)
Chỉ mục EU	006-003-00-3
NFPA 704	4 3 0
Chỉ dẫn R	R11, R36/38, R48/23, R62, R63
Chỉ dẫn S	S1/2, S16, S33, S36/37, S45
Điểm bắt lửa	-30°C
Nhiệt độ tự cháy	90°C
Giới hạn nổ	1,3–50%
LD50	3,188 mg/kg
Các hợp chất liên quan
Hợp chất liên quan	Carbon dioxide Cacbonyl sulfide
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Tham khảo hộp thông tin

Một lượng nhỏ carbon disulfide được giải phóng ra từ các vụ phun trào núi lửa và các đầm lầy. CS₂ từng được sản xuất bằng cách kết hợp carbon (hay than cốc) và lưu huỳnh ở nhiệt độ cao. Phản ứng Carbon Disulfide có nhiệt độ thấp, chỉ cần 600 °C sử dụng khí thiên nhiên như là nguồn carbon với xúc tác là silica gel hay alumina:

CH₄ + 4S → CS₂ + 2H₂S↑

Phản ứng Carbon Disulfide là tương tự như phản ứng đốt cháy methan. Mặc dù nó là đồng electron với carbon dioxide, nhưng CS₂ rất dễ bắt cháy:

CS₂ + 3O₂ → CO₂↑ + 2SO₂↑

So sánh với CO₂, CS₂ là hoạt hóa hơn về phía ái lực hạt nhân và rất dễ dàng bị khử. Các khác biệt này trong độ hoạt hóa có thể coi là do khả năng cung cấp π yếu hơn của các trung tâm sulfido, làm cho carbon trở thành ái lực điện tử hơn. Nó được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh như natri metam, một chất xông đất và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vải viscoza mềm.

Thêm vào các chất ái lực hạt nhân

Các chất ái lực hạt nhân như các amin tạo ra các dithiocacbamat:

2R₂NH + CS₂ → [R₂NH₂⁺][R₂NCS₂⁻]

Các xanthat tạo thành một cách tương tự từ các alkoxit:

RONa + CS₂ → [Na⁺][ROCS₂⁻]

Phản ứng Carbon Disulfide này là nền tảng của sản xuất xenluloza tái sinh, thành phần chính của viscoza, rayon và xenlophan. Cả xanthat và thioxanthat tương ứng (sinh ra từ xử lý CS₂ với các thiolat natri) đều được sử dụng như là tác nhân tách đãi trong chế biến, xử lý khoáng vật.

Natri sulfide tạo ra thiocarbonat màu đỏ cam:

Na₂S + CS₂ → [Na⁺]₂[CS₃²⁻]

Clo hóa

Clo hóa CS₂ là phương thức chính tạo ra carbon tetraclorua:

CS₂ + 3Cl₂ → CCl₄ + S₂Cl₂

Phản ứng Carbon Disulfide này thông qua hợp chất trung gian là thiophotgen, CSCl₂.

Hóa học điều hợp

CS₂ là phối thể cho nhiều phức chất kim loại, tạo thành các phức chất pi. Một ví dụ là CpCo(η²-CS₂)(PMe₃).

CS₂, là chất dễ bắt cháy và có nhiệt độ tự kích cháy thấp, không thể dễ dàng vận chuyển bằng các phương tiện vận tải thông thường. Xuất khẩu toàn thế giới của hóa chất này là không đáng kể.

Mẫu cơ sở nitơ lỏng nén

Công ty Alfa Aesar là công ty đầu tiên giới thiệu carbon disulfide trong dạng chai nén chứa dung dịch nitơ lỏng nén, tác nhân kết đôi, chất ổn định và carbon disulfide, với hàm lượng carbon disulfide hoạt hóa là 85%. Hòa loãng với nitơ làm cho dung dịch trở thành không bắt cháy. Tuy nhiên, năm 2007 Alfa Aesar đã ngừng bán các mẫu carbon disulfide.

Ở nồng độ cao, carbon disulfide có thể đe dọa tới tính mạng do nó ảnh hưởng tới hệ thần kinh. Dữ liệu an toàn có ý nghĩa đến từ công nghiệp sản xuất rayon viscoza, nơi mà cả carbon disulfide lẫn một lượng nhỏ H₂S có thể hiện diện.

• Carbon subsulfide
• Carbon diselenide

• NPI: Carbon đisunfua Lưu trữ 2007-08-30 tại Wayback Machine