Chlorure de soufre

Chlorure de soufre
Identification
Nom UICPA	dichlorure de disoufre
N^o CAS	10025-67-9
N^o ECHA	100.030.021
N^o CE	233-036-2
Apparence	liquide fumant, huileux, ambre à rouge, d'odeur âcre[1]
Propriétés chimiques
Formule	Cl2S2S2Cl2
Masse molaire[2]	135,036 ± 0,014 g/mol Cl 52,51 %, S 47,49 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−77 °C[1]
T° ébullition	138 °C[1]
Solubilité	dans l'eau : réaction[1]
Masse volumique	1,7 g·cm^-3[1]
T° d'auto-inflammation	234 °C[1]
Point d’éclair	118 °C (coupelle fermée)[1]
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 0,90 kPa[1]
Précautions
SGH[3]
Danger H301, H314, H332, H400, EUH014 et EUH029 H301 : Toxique en cas d'ingestion H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H332 : Nocif par inhalation H400 : Très toxique pour les organismes aquatiques EUH014 : Réagit violemment au contact de l'eau EUH029 : Au contact de l'eau, dégage des gaz toxiques
SIMDUT[4]
D1B, E, D1B : Matière toxique ayant des effets immédiats graves Létalité aiguë : DL50 (rat, oral) = 132 mg·kg^-1 E : Matière corrosive Transport des marchandises dangereuses : classe 8 Divulgation à 1,0 % selon la liste de divulgation des ingrédients
NFPA 704
1 3 1
Transport
-    1828    Numéro ONU : 1828 : CHLORURES DE SOUFRE
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le dichlorure de disoufre a pour formule S₂Cl₂. Il est aussi appelé (mono)chlorure de soufre, nom issu de sa formule empirique SCl. S₂Cl₂ a une structure pliée dans laquelle l'angle entre les plans Cl^a-S-S et S-S-Cl^b est d'environ 90°. Cette structure est gauche et est comparable à celle du peroxyde d'hydrogène H₂O₂. L'isomère de S₂Cl₂, S=SCl₂, apparaît brièvement lors de l'exposition de S₂Cl₂ aux UV.

Modèle 3D éclaté

Modèle 3D compact

Synthèse

S₂Cl₂ se forme par chloration ménagée du soufre :

S₈ + 4 Cl₂ → 4 S₂Cl₂       ΔH = −58,2 kJ/mol

S₂Cl₂ + Cl₂ → 2 SCl₂       ΔH = −40,6 kJ/mol

Comme indiqué ci-dessus, un excès de Cl₂ convertit S₂Cl₂ en SCl₂. Ces deux réactions sont réversibles. S₂Cl₂ est un sous-produit de la chloration du disulfure de carbone dans la synthèse du thiophosgène.

Propriétés

Le chlorure de soufre est incolore à l'état pur mais les échantillons impurs sont souvent jaunes. Il se décompose en émettant de la fumée dans l'air humide à cause d'une réaction avec l'eau :

2 S₂Cl₂ + 2 H₂O → SO₂ + 4 HCl + 3/8 S₈

Applications en synthèse

S₂Cl₂ a été utilisé pour introduire des liaisons C-S. En présence de chlorure d'aluminium, S₂Cl₂ réagit avec le benzène pour donner le disulfure de diphényle :

S₂Cl₂ + 2 C₆H₆ → (C₆H₅)₂S + 2 HCl + 1/8 S₈

Les anilines réagissent avec S₂Cl₂ en présence de NaOH pour donner des ortho-aminothiophénolates suivant la réaction de Herz, précurseur des colorants thioindigotiques. On s'en sert aussi pour préparer le gaz moutarde en le faisant réagir avec l'éthylène :

S₂Cl₂ + 2 C₂H₄ → (ClC₂H₄)₂S + 1/8 S₈

Utilisation

Le chlorure de soufre entre dans la composition d'additifs destinés à des lubrifiants soumis à de fortes pressions. Il est aussi employé pour vulcaniser le caoutchouc. On le retrouve également dans les insecticides ainsi que l'industrie pharmaceutique.

Références

1. MONOCHLORURE DE SOUFRE, Fiches internationales de sécurité chimique
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. Numéro index 016-012-00-4 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE n^o 1272/2008 (16 décembre 2008)
4. « Chlorure de soufre » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009

Voir aussi

Bibliographie

• (en) Holleman, A.F. ; Wiberg, E., Inorganic Chemistry, Academic Press, San Diego, 2001 (ISBN 0-12-352651-5).
• (en) W.W. Hartman, L.A. Smith et J.B. Dickey, Diphenylsulfide, Organic Syntheses, Coll. vol. 2, p. 242 ; vol. 14, p. 36.
• (en) R.J. Cremlyn, An Introduction to Organosulfur Chemistry, John Wiley & Sons, Chichester, 1996 (ISBN 0-471-95512-4).
• (en) Garcia-Valverde M., Torroba T., « Heterocyclic chemistry of sulfur chlorides - Fast ways to complex heterocycles », European J. Org. Chem., vol. 4,‎ 2006, p. 849-861.