El pentasulfuro de fósforo es un compuesto inorgánico de fórmula P 2 S 5 ( empírica ) o P 4 S 10 ( molecular ). Este sólido amarillo es el de dos sulfuros de fósforo de valor comercial. Las muestras suelen tener un color gris verdoso debido a las impurezas. Es soluble en disulfuro de carbono pero reacciona con muchos otros disolventes como alcoholes , DMSO y DMF . [3]
Su estructura molecular tetraédrica es similar a la del adamantano y casi idéntica a la estructura del pentóxido de fósforo . [4]
El pentasulfuro de fósforo se obtiene mediante la reacción de fósforo blanco líquido ( P 4 ) con azufre a temperaturas superiores a 300 °C. La primera síntesis de P 4 S 10 por Berzelius en 1843 [5] [6] fue mediante este método. Alternativamente, P 4 S 10 se puede formar haciendo reaccionar azufre elemental o pirita , FeS 2 , con ferrofósforo , una forma cruda de Fe 2 P (un subproducto de la producción de fósforo blanco ( P 4 ) a partir de roca de fosfato ):
Anualmente se producen aproximadamente 150.000 toneladas de P 4 S 10 . El compuesto se convierte principalmente en otros derivados para su uso como aditivos lubricantes, como los ditiofosfatos de zinc . Se utiliza ampliamente en la producción de ditiofosfato de sodio para aplicaciones como agente de flotación en la concentración de minerales de molibdenita . También se utiliza en la producción de pesticidas como el paratión y el malatión . [7] También es un componente de algunos electrolitos sólidos amorfos (por ejemplo, Li 2 S - P 2 S 5 ) para algunos tipos de baterías de litio .
El pentasulfuro de fósforo es un material de doble uso , para la producción de los primeros insecticidas como Amiton y también para la fabricación de los agentes nerviosos VX relacionados .
Debido a la hidrólisis por la humedad atmosférica, el P 4 S 10 desprende sulfuro de hidrógeno H 2 S , por lo que el P 4 S 10 está asociado con un olor a huevo podrido. Aparte del H 2 S , la hidrólisis del P 4 S 10 finalmente da ácido fosfórico :
Otros nucleófilos suaves reaccionan con el P 4 S 10 , incluidos los alcoholes y las aminas . Los compuestos aromáticos como el anisol , el ferroceno y el 1-metoxinaftaleno reaccionan para formar 2,4-disulfuros de 1,3,2,4-ditiadifosfetano como el reactivo de Lawesson .
P 4 S 10 se utiliza como reactivo de tionación . Las reacciones de este tipo requieren disolventes a reflujo como benceno , dioxano o acetonitrilo con P 4 S 10 disociado en P 2 S 5 . Algunas cetonas , ésteres e imidas se convierten en los tiocarbonilos correspondientes . Las amidas dan tioamidas . Con 1,4-dicetonas el reactivo forma tiofenos . También se utiliza para desoxigenar sulfóxidos . El uso del P 4 S 10 ha sido desplazado por el citado reactivo de Lawesson . [8]
P 4 S 10 reacciona con piridina para formar el complejo P 2 S 5 (piridina) 2 . [9]