Tetraphosphorheptasulfid

Strukturformel
α-Tetraphosphorheptasulfid
Allgemeines
Name	Tetraphosphorheptasulfid
Summenformel	P4S7
Kurzbeschreibung	farbloser bis gelblicher Feststoff[1][2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12037-82-0 15578-16-2 α-Form[S 1] 169833-94-7 β-Form[S 2] 263358-58-3 δ-Form[S 3] EG-Nummer 234-868-9 ECHA-InfoCard 100.031.686 Wikidata Q24629934
Eigenschaften
Molare Masse	65,05 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest[3]
Dichte	2,19 g·cm^−3[3]
Schmelzpunkt	308 °C[3]
Siedepunkt	523 °C[3]
Löslichkeit	sehr schwer löslich in Schwefelkohlenstoff[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[4]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Tetraphosphorheptasulfid ist eine anorganische chemische Verbindung des Phosphors aus der Gruppe der Sulfide.

Struktur

Es sind vier verschiedene Formen von Tetraphosphorheptasulfid bekannt. Alle Formen weisen eine Käfigstruktur auf, wobei die α-, β- und γ-Form zwei exocyclische Schwefelatome und die δ-Form ein exocyclisches Schwefelatom besitzt.[5]

Strukturformel von α-, β-, γ- und δ-Tetraphosphorheptasulfid

Die molekulare Struktur und die Kristallstruktur der stabilsten α-Form von Tetraphosphorheptasulfid wurde 1955 aufgeklärt. Sie besitzt eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P2₁/n (Raumgruppen-Nr. 14, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/14.2.[6][7]

Gewinnung und Darstellung

Bei der Umsetzung von flüssigem weißen Phosphor mit Cyclooctaschwefel bei 100 °C entsteht zunächst neben dem α-Tetraphosphorheptasulfid das α-Tetraphosphorhexasulfid, bevor sich dann weitere Polyphosphorsulfide bilden.[5]

Tetraphosphorheptasulfid kann durch Reaktion von rotem Phosphor mit Schwefel gewonnen werden. Auch die Darstellung durch Reaktion von Diphosphortetraiodid mit Schwefel in Schwefelkohlenstoff ist möglich.[8]

${\displaystyle {\ce {2 P2I4 + 7 S -> P4S7 + 4 I2}}}$

Eigenschaften

Tetraphosphorheptasulfid ist ein farbloser bis gelblicher Feststoff,[1][2] der sich in Wasser oder Feuchtigkeit unter Bildung von Schwefelwasserstoff zersetzt.[3] Die Verbindung schmilzt unter partieller Dissoziation in β-P₄S₆ und Schwefel.[9]

Tetraphosphorheptasulfid reagiert mit Methylamin zu Amiden niedriger Thiophosphorsäuren.[10]

Verwendung

Tetraphosphorheptasulfid wird als Reagenz in der Vollhard-Erdmann-Cyclisierung zur Darstellung von Thiophenen eingesetzt.[11][12]

Einzelnachweise

1. R. J. Meyer: Phosphor. Springer Berlin Heidelberg, 2013, ISBN 978-3-662-11551-0, S. 575 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the Elements. Elsevier Science, 2012, ISBN 978-0-08-050109-3, S. 508 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
3. Arnold F. Holleman: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. De Gruyter, 2016 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
4. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
5. Nils Wiberg: Holleman Wiberg - Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. De Gruyter, Berlin, New York 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 785. 
6. Arthur D. F. Toy: The Chemistry of Phosphorus. Elsevier Science, 2016, ISBN 978-1-4831-3959-3, S. 448 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
7. A. Vos, E. H. Wiebenga: The crystal structures of P₄S₁₀ and P₄S₇. In: Acta Crystallographica. Band 8, Nr. 4, 1955, S. 217–223, doi:10.1107/S0365110X5500073X. 
8. H. Falius: Darstellung von Tetraphosphorheptasulfid. In: Naturwissenschaften. Band 50, Nr. 4, 1963, S. 126–126, doi:10.1007/BF00600618. 
9. W. Bues, M. Somer, W. Brockner: Schwingungsspektren von β‐P₄S₅ und P₄S₇. In: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. Band 476, Nr. 5, 1981, S. 153–158, doi:10.1002/zaac.19814760518. 
10. E. Fluck, H. Binder: Über die Reaktion der Phosphorsulfide P₄S₃ , P₄S₅, P₄S₇ und P₄S₁₀ mit Ammoniak und Aminen. Mit 5 Abbildungen. In: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. Band 359, Nr. 1-2, 1968, S. 102–112, doi:10.1002/zaac.19683590113. 
11. A. Hassner, I. Namboothiri: Organic Syntheses Based on Named Reactions. 3. Auflage, Elsevier, 2012, S. 504, doi:10.1016/C2009-0-30489-4.
12. J. Volhard, H. Erdmann: Synthetische Darstellung von Thiophen. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1885, Band 18, Nummer 1, S. 454–455 doi:10.1002/cber.18850180199.

Anmerkungen

1. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu α-Phosphorsulfid: CAS-Nr.: 15578-16-2, PubChem: 86176022, Wikidata: Q129752086.
2. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu β-Phosphorsulfid: CAS-Nr.: 169833-94-7, Wikidata: Q129752220.
3. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu δ-Phosphorsulfid: CAS-Nr.: 263358-58-3, PubChem: 518483, ChemSpider: 452389, Wikidata: Q129752338.