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磷的硫化物
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磷的硫化物是一類無機化合物，只由磷和硫組成，通式為 P4Sx（x ≤ 10）。其中兩種磷的硫化物具有商業意義：十硫化四磷 (P4S10)的產量達到千噸規模，用於生產有機硫化合物；而三硫化四磷 (P4S3)可用於製造火柴。
除了 P4S3 和P4S10以外，還存在多種磷的硫化物。其中六種有異構體：P4S4、P4S5、P4S6、P4S7、P4S8和 P4S9。它們的異構體以希臘字母前綴區別。這些前綴是以發現順序排列的，而不是結構。[1] 所有已知的磷的硫化物分子的四個磷原子都為四面體型排列（類似白磷）。[2] P4S2 也是已知的，不過在 −30 °C以上不穩定。[3]
製備
磷的硫化物的主要製備方法是加熱磷和硫的混合物。產物可以由 31P 核磁共振波譜法分析。更具選擇性的合成需要用三苯基膦脫硫，或是用硫化三苯基胂硫化。[4][5]
三硫化四磷可以由紅磷和硫在 450 K以上反應，[6] 然後用二硫化碳和苯小心地重結晶。另一種製備方法是將白磷和硫在惰性、不易燃的溶劑里反應而成。[7]
α型和β型的 P4S4可以由 P4S3I2 的對應異構體和((CH3)3Sn)2S 反應而成：[6]
反應前體 P4S3I2 則可以由化學計量的磷、硫和碘反應而成。
P4S5 可以由化學計量的 P4S3 和硫的二硫化碳溶液在光照和催化量的碘下反應而成。[8]產物可以通過使用磷-31核磁共振波譜法分析。
α-P4S5 可以通過 P4S10和紅磷的光化學反應而成。[6] P4S5 是對熱不穩定的，會在達到熔點之前歧化成 P4S3 和 P4S7。[9]
P4S6 可以由 P4S7 被三苯基膦奪走一個硫原子而成：[6]
α-P4S5 和溶於二硫化碳的Ph3AsS 反應，也可以得到 α-P4S6。[4]兩種新的六硫化四磷異構體δ-P4S6 和ε-P4S6可以由 α-P4S4 和溶於二硫化碳的Ph3SbS 反應而成。[10]
P4S7 可以由磷和硫直接反應而成，是最容易提純的磷的硫化物之一。[11]
- 4 P + 7 S → P4S7
β-P4S8可以由 α-P4S7 和溶於二硫化碳的 Ph3AsS 反應而成，會產生α-P4S7 和β-P4S8的混合物。[4]
P4S9 的製備有兩種方法。一種方法是 P4S3和過量的硫加熱反應而成。[6]
另一種方法則是以1:2 的比例混合P4S7 和 P4S10，會產生 P4S9。這個反應為可逆反應：[10]
- P4S7 + 2 P4S10 ⇌ 3 P4S9
P4S10是最穩定的磷的硫化物之一。它可以通過在真空管中，將白磷和硫加熱到 570 K 以上而成。[12]
- P4 + 10 S → P4S10
參考資料
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