Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Политиазил
Политиазил-2D-sizes.png
(SN) x.png
Политиазил-цепь-от-нейтрона-3D-vdW.png
Имена
Другие имена
политиазилполи
(нитрид серы)
Идентификаторы
ChemSpider
  • никто
Характеристики
(SN) x
Внешностьцвет бронзы, металлический блеск [1]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

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

История [ править ]

Впервые о 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 неметаллическим соединением, в котором могла быть продемонстрирована сверхпроводимость . Однако относительно низкая температура перехода около 0,3 К делает маловероятным практическое применение. [7] [8]

Свойства [ править ]

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

Политиазил показывает анизотропную электропроводность. Вдоль волокон или цепей SN соединение является электропроводным, перпендикулярно ему, действует как изолятор. Одномерная проводимость основана на условиях связывания в цепочке SN, где каждый атом серы обеспечивает два π-электрона, а каждый атом азота обеспечивает один π-электрон для образования двухцентровых 3π-электронных связывающих единиц. [8]

В соединении наблюдали две полиморфные кристаллические формы. Моноклинная форма I, полученная в результате синтеза, может быть преобразована в орторомбическую форму II путем механической обработки, такой как измельчение. [12]

Структура и связь [ править ]

Материал - полимер. Атомы S и N в соседних цепочках выравниваются. [2] [13] [14] Можно записать несколько резонансных структур . [15]

Структура кристаллического соединения была определена с помощью дифракции рентгеновских лучей . Это показало чередующиеся длины связей SN, равные 159 и 163 пм, и валентные углы SNS, равные 120 ° C, и валентные углы NSN, равные 106 ° C. [16] [17] [9] [8]

Синтез [ править ]

Политиазил синтезируются полимеризацией димера disulfur dinitride (S 2 N 2 ), который , в свою очередь , синтезированная из циклических переменных тетрамер тетранитрида тетрасеров (S 4 N 4 ). [2] Преобразование из циклического тетрамер в димер является катализируемым с горячей серебряной шерстью. [2] [1] [18]

S 4 N 4 + 8 Ag → 4 Ag 2 S + 2 N 2
S 4 N 4 (с катализатором Ag 2 S) → 2 S 2 N 2 (с холодным пальцем 77K) → S 2 N 2
S 2 N 2 (при 0 ° C, возгоняется до поверхности) → термическая полимеризация → (SN) x

Использует [ редактировать ]

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

Литература [ править ]

Кинг, RSP: Новая химия и применение политиазила , докторская диссертация, Университет Лафборо, 2009 г., скачать pdf

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . С. 725–727. ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^ a b c d Геринг, Марго; Войт, Дитрих (1953). «Über die Schwefelnitride (SN) 2 und (SN) x». Die Naturwissenschaften (на немецком языке). 40 (18): 482. DOI : 10.1007 / BF00628990 . ISSN 0028-1042 . S2CID 8181710 .  
  3. ^ Ярлыки, ММ; Любовь, П .; Николс, LF (1979). «Нитрид полисеры - металлический сверхпроводящий полимер». Химические обзоры . 79 (1): 1–15. DOI : 10.1021 / cr60317a002 .
  4. ↑ Гарри Р. Оллкок (20 сентября 2011 г.). Введение в химию материалов . Джон Вили и сыновья. п. 131. ISBN. 978-1-118-21098-7. Проверено 29 июня 2012 года .
  5. ^ AG MacDiarmid ; КМ Микульск; AJ Heeger ; А.Ф. Гарито (1983). «Полимерный нитрид серы (политиазил), (SN) X». Полимерный нитрид серы (политиазил), (SN) x . Неорганические синтезы. 22 . С. 143–149. DOI : 10.1002 / 9780470132531.ch31 . ISBN 9780470132531.
  6. ^ Берт, Фрэнк Плейфейр (1910). «XCIX. - Новый сульфид азота» . J. Chem. Soc., Trans . 97 : 1171–1174. DOI : 10.1039 / CT9109701171 . ISSN 0368-1645 . 
  7. ^ Ярлыки, ММ; Любовь, П .; Николс, Л.Ф .: Нитрид полисеры - металлический сверхпроводящий полимер в Chem. Rev. 79 (1979) 1-15, DOI : 10.1021 / cr60317a002 .
  8. ^ a b c d Alsfasser, R .; Janiak, C .; Клапётке, ТМ; Мейер, Х.-Дж .: Moderne Anorganische Chemie , Herausgeber Riedel, E., 3. Auflage 2007, Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Берлин / Бостон, ISBN 978-3-11-019060-1 , S. 129 –132, (abgerufen über De Gruyter Online). 
  9. ^ а б MacDiarmid, AG; Микульски, СМ; Саран, MS; Руссо, П.Дж.; Коэн, MJ; Брайт, AA; Гарито, AF; Хиджер, AJ: Синтез и Отдельные свойства полимерной серы, нитрид (политиазили), (СНО) х в достижениях в области химии 150 (2009) 63-72, DOI : 10.1021 / ба-1976-0150.ch006 .
  10. ^ a b Въезд на Schwefel-Stickstoff-Verbindungen . в: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, извлечено 2. Март 2017.
  11. ^ Wiberg, E .; Wiberg, N .; Холлеман, AF : Anorganische Chemie , 103. Auflage, 2017 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Берлин / Бостон, ISBN 978-3-11-026932-1 , S. 681, (abgerufen über De Gruyter Online). 
  12. ^ Baughman, RH; Апгар, Пенсильвания; Шанс, RR; MacDiarmid, AG; Гарито, AF: Новая фаза (SN) x в J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1977, 49-50, DOI : 10.1039 / C39770000049 .
  13. ^ Goehring, Margot (1956). «Нитрид серы и его производные». Ежеквартальные обзоры, Химическое общество . 10 (4): 437. DOI : 10.1039 / qr9561000437 . ISSN 0009-2681 . 
  14. ^ Коэн, MJ .; Гарито, AF; Heeger, AJ; MacDiarmid, AG; Микульски, СМ; Саран, MS; Клеппингер Дж. (1976). «Твердотельная полимеризация S 2 N 2 в (SN) x ». Журнал Американского химического общества . 98 : 3844–3848. DOI : 10.1021 / ja00429a018 .
  15. ^ Окада, М .; Tanaka, K .; Takata, A .; Ямабе, Т. (1993). «Исследование электронной фазы раствора Хартри-Фока изолированной политиазильной цепи». Синтетические металлы . 59 (2): 223–230. DOI : 10.1016 / 0379-6779 (93) 91029-2 .
  16. ^ Boudeulle, М .: в Cryst. Struct. Comm. 4 (1975) 9–13.
  17. ^ MacDiarmid, AG; Микульски, СМ; Руссо, П.Дж.; Саран, MS; Гарито, AF; Heeger, AJ: Синтез и структура полимерного металла, (SN) x , и его предшественника, S 2 N 2 в J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1975, 476-477, DOI : 10.1039 / C39750000476 .
  18. ^ a b Рональд Д. Арчер (26 февраля 2001 г.). Неорганические и металлоорганические полимеры . Джон Вили и сыновья. п. 213. ISBN 978-0-471-24187-4. Проверено 29 июня 2012 года .