Jump to content

Политиазил

Политиазил
Имена
Другие имена
политиазил
поли (нитрид серы)
Идентификаторы
ХимическийПаук
  • никто
Характеристики
(СН) х
Появление Кристаллическое вещество золотистого или бронзового цвета с металлическим блеском. [1]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

Политиазил ( полимерный серы нитрид ), (SN) x представляет собой электропроводящий полимер золотого или бронзового цвета с металлическим блеском . Это был первый проводящий неорганический полимер . обнаруженный [1] [2] а также было обнаружено, что он является сверхпроводником при очень низких температурах (ниже 0,26 К). [3] [4] Это волокнистое твердое вещество, описываемое как «блестящее золото на гранях и темно-сине-черное», в зависимости от ориентации образца. Он устойчив на воздухе и нерастворим во всех растворителях. [5]

Впервые об этом соединении сообщил еще в 1910 году Ф. П. Берт, который получил его путем нагревания тетранитрида тетрасеры в вакууме над серебряной ватой. [6]

Это соединение было первым соединением, содержащим только неметаллические элементы, в котором сверхпроводимость можно было продемонстрировать . Однако относительно низкая температура перехода (около 0,3 К) делает практическое применение маловероятным. [7] [8]

Характеристики

[ редактировать ]

Политиазил представляет собой металлически-золотистый блестящий кристаллический, но волокнистый материал. [8] Полимер в основном инертен к кислороду и воде, но на воздухе разлагается до серого порошка. [9] [10] При температуре выше 240 °C может произойти взрывное разложение. [11] Соединение также взрывается при ударе. [10] Взрыв обычно происходит через разложение на элементы.

Политиазил демонстрирует анизотропную электропроводность. Вдоль волокон или цепочек SN связь электропроводна, перпендикулярно ей действует как изолятор. Одномерная проводимость основана на условиях связи в цепи SN, где каждый атом серы обеспечивает два π-электрона, а каждый атом азота обеспечивает один π-электрон для образования двухцентровых 3π-электронных связующих единиц. [8]

В соединении наблюдались две полиморфные кристаллические формы. Моноклинную форму I, полученную в результате синтеза, можно превратить в ромбическую форму II путем механической обработки, например измельчения. [12]

Структура и связь

[ редактировать ]

Материал представляет собой полимер, содержащий трехвалентный азот, двухвалентную и четырехвалентную серу. Атомы S и N в соседних цепях выравниваются. [2] [13] [14] несколько резонансных структур . Можно записать [15]

Политиазильные резонансные структуры

Структура кристаллического соединения была определена методом рентгеновской дифракции . Это показало чередующиеся длины связей S-N 159 и 163 пм, а также валентные углы S-N-S 120 ° и валентные углы N-S-N 106 °. [16] [17] [9] [8]

Политиазил синтезируется путем полимеризации циклического формального димера динитрида дисеры ( S 2 N 2 ), который, в свою очередь, синтезируется из формального тетрамера тетранитрида тетрасеры ( С 4 Н 4 ), [2] при наличии горячей серебряной шерсти. [2] [1] [18]

Реакция начинается, когда серебро отрывает серу от S 4 N 4, чтобы получить Ag 2 S катализатор ; образующийся газообразный Затем S 2 N 2 выделяют сублимацией на холодную поверхность :

S 4 N 4 + 8 Ag → 4 Ag 2 S + 2 N 2
S 4 N 4 (газ низкого давления при 250-300 °С; катализатор Ag 2 S) → 2 S 2 N 2 (газ) → 2 S 2 N 2 (стабильное твердое вещество при 77 К )

При нагревании до комнатной температуры дополнительное тепло вызывает спонтанную полимеризацию:

S 2 N 2 (0 °C) → (SN) x

Использование

[ редактировать ]

Благодаря своей электропроводности политиазил используется в светодиодах , транзисторах , катодах аккумуляторов и солнечных элементах . [18]

Литература

[ редактировать ]

Кинг, RSP: Новая химия и применение политиазила , Докторская диссертация, Университет Лафборо, 2009 г., Загрузить в формате pdf.

  1. ^ Перейти обратно: а б с Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 725–727. ISBN  978-0-08-037941-8 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д Геринг, Марго; Фойгт, Дитрих (1953). «О нитридах серы (SN)2 и (SN)x». Естественные науки (на немецком языке). 40 (18): 482. Бибкод : 1953NW.....40..482G . дои : 10.1007/BF00628990 . ISSN   0028-1042 . S2CID   8181710 .
  3. ^ Лабес, ММ; Любовь, П.; Николс, Л.Ф. (1979). «Нитрид полисеры - металлический сверхпроводящий полимер». Химические обзоры . 79 (1): 1–15. дои : 10.1021/cr60317a002 .
  4. ^ Гарри Р. Олкок (20 сентября 2011 г.). Введение в химию материалов . Джон Уайли и сыновья. п. 131. ИСБН  978-1-118-21098-7 . Проверено 29 июня 2012 г.
  5. ^ А.Г. МакДиармид ; КМ Микульский; Эй Джей Хигер ; А. Ф. Гарито (1983). «Полимерный нитрид серы (политиазил), (SN) X». Полимерный нитрид серы (политиазил), (SN) x . Неорганические синтезы. Том. 22. С. 143–149. дои : 10.1002/9780470132531.ch31 . ISBN  9780470132531 .
  6. ^ Берт, Фрэнк Плейфэр (1910). «XCIX.—Новый сульфид азота» . Дж. Хим. соц., пер . 97 : 1171–1174. дои : 10.1039/CT9109701171 . ISSN   0368-1645 .
  7. ^ Лабес, ММ; Любовь, П.; Николс, LF: Нитрид полисеры - металлический сверхпроводящий полимер в Chem. Ред. 79 (1979) 1–15, два : 10.1021/cr60317a002 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с д Альсфассер, Р.; Джаниак, К.; Клапотке, ТМ; Мейер, Х.-Дж.: Современная неорганическая химия , издательство Ридель, Э., 3-е издание, 2007 г., Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Берлин/Бостон, ISBN   978-3-11-019060-1 , S. 129–132 (получено через De Gruyter Online).
  9. ^ Перейти обратно: а б МакДиармид, AG; Микульский, CM; Саран, Миссисипи; Руссо, П.Дж.; Коэн, MJ; Брайт, А.А.; Гарито, А.Ф.; Хигер, А.Дж.: Синтез и избранные свойства полимерного нитрида серы (политиазила), (SN) x в журнале Advances in Chemistry 150 (2009) 63–72, дои : 10.1021/ba-1976-0150.ch006 .
  10. ^ Перейти обратно: а б Статья о серо-азотных соединениях . по адресу: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, получено 2 марта 2017 г.
  11. ^ Виберг, Э .; Виберг, Н. ; Холлеман, А.Ф .: Неорганическая химия , 103-е издание, 2017 г. Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Берлин/Бостон, ISBN   978-3-11-026932-1 , S. 681 (получено через De Gruyter Online).
  12. ^ Боуман, Р.Х.; Апгар, Пенсильвания; Шанс, РР; МакДиармид, AG; Гарито, AF: Новая фаза (SN) x в J. Chem. Соц. хим. Комм. 1977, 49–50, дои : 10.1039/C39770000049 .
  13. ^ Геринг, Марго (1956). «Нитрид серы и его производные». Ежеквартальные обзоры, Химическое общество . 10 (4): 437. doi : 10.1039/qr9561000437 . ISSN   0009-2681 .
  14. ^ Коэн, МДж.; Гарито, А.Ф.; Хигер, Эй Джей; МакДиармид, AG; Микульский, CM; Саран, Миссисипи; Клеппингер, Дж. (1976). «Твердотельная полимеризация S 2 N 2 до (SN) x ». Журнал Американского химического общества . 98 : 3844–3848. дои : 10.1021/ja00429a018 .
  15. ^ Окада, М.; Танака, К.; Таката, А.; Ямабе, Т. (1993). «Исследование электронной фазы раствора Хартри-Фока изолированной политиазильной цепи». Синтетические металлы . 59 (2): 223–230. дои : 10.1016/0379-6779(93)91029-2 .
  16. ^ Будёль, М.: в Cryst. Структура. Комм. 4 (1975) 9–13.
  17. ^ МакДиармид, AG; Микульский, CM; Руссо, П.Дж.; Саран, Миссисипи; Гарито, А.Ф.; Хигер, AJ: Синтез и структура полимерного металла (SN) x и его предшественника S 2 N 2 в J. Chem. Соц. хим. Комм. 1975, 476–477, дои : 10.1039/C39750000476 .
  18. ^ Перейти обратно: а б Рональд Д. Арчер (26 февраля 2001 г.). Неорганические и металлоорганические полимеры . Джон Уайли и сыновья. п. 213. ИСБН  978-0-471-24187-4 . Проверено 29 июня 2012 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d51e9c9754e81cf6e48f6a6789e4a4e0__1720217520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d5/e0/d51e9c9754e81cf6e48f6a6789e4a4e0.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Polythiazyl - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)