폴리설파이드

Polysulfide
단일벽 탄소 나노튜브(CNT, a) 내부에서 성장한 두 개의 병렬 단원자 황 사슬.이중벽 CNT [1]내부의 지그재그(b) 및 직선(c) S 체인.

폴리설파이드는 황 [2]원자의 사슬을 포함하는 화학 화합물의 한 종류입니다.폴리설파이드에는 무기질과 유기질의 두 가지 주요 종류가 있습니다.무기 폴리설파이드 중 음이온을 포함하는 것이 있으며, 일반식은2−
n S입니다.이 음이온들은 수소 폴리설파이드의 공액 염기입니다.HS2n. 유기 폴리설파이드는 일반적으로 RSR1n2 공식을 갖습니다.[3] 여기서 R = 알킬 또는 아릴입니다.

폴리설파이드 염 및 복합체

NaS의25 고체 상태 구조의 파편.S2-5 체인이 [4]분명합니다.

알칼리 금속 폴리설파이드는 황화나트륨과 같은 황화수소 용액을 원소 황으로 처리하여 생성됩니다.

S2−
+ n S → S2−
n+1

어떤 경우에는, 이 음이온들이 유기 [5]용매에 용해되는 유기 염으로 얻어졌습니다.

나트륨과 원소 황의 반응에서 방출되는 에너지는 배터리 기술의 기초입니다.나트륨-황 배터리와 리튬-황 배터리는 나트륨, 황 및 황화나트륨에 반응하지 않는 액체 폴리설파이드 및 Na-전도성+ 막을 유지하기 위해 높은 온도가 필요합니다.

화합물(CH55)2TiS는5 폴리설파이드 복합체의 한 예입니다.

폴리설파이드는 배위 화학에서 리간드입니다.전이금속 폴리설피도 복합체의 예로는 (CH55)2TiS5, [Ni(S4)],22− [Pt(S5)]32−[6] 등이 있습니다.주요 그룹 원소는 또한 폴리설파이드를 [7]형성합니다.

유기 폴리설파이드

렌티오닌은 표고버섯에서 발견되는 유기 폴리설파이드입니다.

상업에서 "폴리설파이드"라는 용어는 일반적으로 여러 개의 황 원자와 탄화수소가 교대로 사슬을 형성하는 중합체의 종류를 나타냅니다.RSR1n2 공식이 있습니다.이 공식에서 n은 황 원자(또는 "순위")의 수를 나타냅니다.폴리설파이드 중합체는 유기 디할라이드와 폴리설파이드 음이온의 알칼리 금속염 사이의 축합 중합 반응에 의해 합성될 수 있습니다.

n25 NaS + n ClCHCHCl22 → [CHCHS225]n + 2n NaCl

이러한 축합 중합에 사용되는 디할라이드는 디클로로알칸(1,2-디클로로에탄, 비스-(2-클로로에틸) 포름알칸(ClCHCHOCHCl22222) 및 1,3-디클로로프로판)입니다.그 중합체들은 티오콜이라고 불립니다.경우에 따라, 폴리설파이드 중합체는 고리 개방 중합 반응에 의해 형성될 수 있습니다.

폴리설파이드 중합체는 또한 알켄에 폴리설판을 첨가함으로써 준비됩니다.이상화된 방정식은 다음과 같습니다.

2 RCH=CH2 + HS2n → (RCHCH22)2Sn

실제로 HS의2n 균질한 샘플은 [3]준비하기가 어렵습니다.

폴리설파이드 중합체는 물, 기름, 그리고 많은 다른 유기 용매에 용해되지 않습니다.이러한 재료는 용제 저항성 때문에 포장도로, 자동차 유리창 및 항공기 구조물의 접합부를 채우기 위한 씰링제로 사용됩니다.

탄화수소 서열에 의해 분리된 하나 또는 두 개의 황 원자를 포함하는 고분자는 일반적으로 폴리설파이드(예64: CHS)n로 분류되지 않습니다.

가황 고무의 폴리설파이드

폴리설파이드 결합을 형성하는 원소 유황으로 가황한 후 천연 고무의 두 가닥(파란색 및 녹색)으로 이상화된 구조.

많은 상업용 엘라스토머는 다황화물을 가교로 포함하고 있습니다.이러한 교차 링크는 인접한 폴리머 체인을 상호 연결하여 강성을 제공합니다.강성의 정도는 교차 링크의 수와 관련이 있습니다.따라서 엘라스토머는 늘어나거나 압축된 후 원래 모양으로 "돌려주는" 특징적인 능력을 가지고 있습니다.원래 경화된 모양에 대한 이러한 기억 때문에, 탄성체는 일반적으로 고무라고 불립니다.이러한 중합체의 중합체 사슬을 황과 교차시키는 과정은 가황화라고 불립니다.황 사슬은 C=C 연결에 인접한 "알릴" 탄소 원자에 부착됩니다.가황은 천연 고무와 화학적으로 유사한 폴리클로로프렌(네오프렌), 스티렌-부타디엔 및 폴리이소프렌을 포함한 여러 종류의 고무를 처리하는 단계입니다.찰스 굿이어가 폴리이소프렌을 황으로 가열하는 것을 포함한 가황화를 발견한 것은 끈적끈적하고 거의 쓸모없는 물질을 유용한 제품으로 만들 수 있는 엘라스토머로 변환했기 때문에 혁명적이었습니다.

가스 거성에서의 발생

물과 암모니아 외에도, 가스 행성의 대기에 있는 구름은 황화 암모늄을 포함하고 있습니다.적갈색 구름은 황화 암모늄이 [8]빛에 노출됨으로써 발생하는 다황화물에 기인합니다.

특성.

폴리설파이드는 황화물로서 탄소강 및 스테인리스강에서 응력 부식 균열을 유발할 수 있습니다.

참고 항목

레퍼런스

  1. ^ Fujimori, Toshihiko; Morelos-Gómez, Aarón; Zhu, Zhen; Muramatsu, Hiroyuki; Futamura, Ryusuke; Urita, Koki; Terrones, Mauricio; Hayashi, Takuya; Endo, Morinobu; Young Hong, Sang; Chul Choi, Young; Tománek, David; Kaneko, Katsumi (2013). "Conducting linear chains of sulphur inside carbon nanotubes". Nature Communications. 4: 2162. Bibcode:2013NatCo...4.2162F. doi:10.1038/ncomms3162. PMC 3717502. PMID 23851903.
  2. ^ Kelly, P. F.; King, R. S. P. (2013-01-01), Reedijk, Jan; Poeppelmeier, Kenneth (eds.), "1.06 - Catenated Sulfur Compounds", Comprehensive Inorganic Chemistry II (Second Edition), Amsterdam: Elsevier, pp. 179–196, doi:10.1016/b978-0-08-097774-4.00108-x, ISBN 978-0-08-096529-1, retrieved 2022-03-29
  3. ^ a b Steudel, Ralf (2007). "Sulfur: Organic Polysulfanes". Encyclopedia of Inorganic Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/0470862106.ia233.pub2. ISBN 978-0470860786.
  4. ^ Rosén, E.; Tegman, R. (1988). "Preparative and X-ray powder diffraction study of the polysulfides Na2S2, Na2S4 and Na2S5". Acta Chem. Scand. 25: 3329–3336. doi:10.3891/acta.chem.scand.25-3329.
  5. ^ Dev, S.; Ramli, E.; Rauchfuss, T. B.; Wilson, S. R. (1991). "Synthesis and Structure of [M(N-Methylimidazole)6]S8: Polysulfide Salts Prepared by the Reaction N-Methylimidazole + Metal Powder + Sulfur". Inorg. Chem. 30 (11): 2514. doi:10.1021/ic00011a011.
  6. ^ Draganjac, M. E.; Rauchfuss, T. B. (1985). "Transition Metal Polysulfides: Coordination Compounds with Purely Inorganic Chelate Ligands". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 24 (9): 742. doi:10.1002/anie.198507421.
  7. ^ Takeda, N.; Tokitoh, N.; Okazaki, R. (2003). Polysulfido Complexes of Main Group and Transition Metals. Topics in Current Chemistry. Vol. 231. pp. 153–202. doi:10.1007/b13184. ISBN 3-540-40378-7.
  8. ^ "Jupiter: Cloud composition". Encyclopædia Britannica.