Polytiazyl
|
|
x.png)
|
|
|
|
| Namn | |
|---|---|
| Andra namn polytiazyl poly(svavelnitrid) |
|
| Identifierare | |
| ChemSpider |
|
| Egenskaper | |
| (SN) x | |
| Utseende | Gyllene eller bronsfärgade kristallina fasta material med metallisk lyster |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Polytiazyl ( polymer svavelnitrid ), ( SN) x , är en elektriskt ledande , guld- eller bronsfärgad polymer med metallisk lyster . Det var den första ledande oorganiska polymeren som upptäcktes och visade sig också vara en supraledare vid mycket låga temperaturer (under 0,26 K). Det är en fibrös fast substans, beskriven som "glänsande gyllene på ansikten och mörkblå-svart", beroende på provets orientering. Det är luftstabilt och olösligt i alla lösningsmedel.
Historia
Föreningen rapporterades första gången så tidigt som 1910 av FP Burt, som erhöll den genom att värma tetrasulfurtetranitrid i vakuum över silverull.
Föreningen var den första icke-metalliska föreningen i vilken supraledning kunde påvisas. Den relativt låga övergångstemperaturen vid cirka 0,3 K gör emellertid en praktisk tillämpning osannolik.
Egenskaper
Polytiazyl är ett metalliskt-gyllene och glänsande, kristallint men fibröst material. Polymeren är mestadels inert mot syre och vatten, men sönderdelas i luft till ett grått pulver. Vid temperaturer över 240 °C kan explosiv sönderdelning ske. Sammansättningen exploderar också vid kollisionen.
Polytiazyl uppvisar en anisotrop elektrisk ledningsförmåga. Längs fibrerna eller SN-kedjorna är bindningen elektriskt ledande, vinkelrät mot den fungerar som en isolator. Den endimensionella konduktiviteten är baserad på bindningsförhållandena i SN-kedjan, där varje svavelatom ger två π-elektroner och varje kväveatom ger en π-elektron för att bilda tvåcenter 3π-elektronbindningsenheter.
Två polymorfa kristallformer observerades i föreningen. Den monokliniska formen I som erhålls från syntesen kan omvandlas till en ortorombisk form II genom mekanisk behandling såsom malning.
Struktur och bindning
Materialet är en polymer som innehåller trevärt kväve och tvåvärt och fyrvärt svavel. S- och N-atomerna på intilliggande kedjor ligger i linje. Flera resonansstrukturer kan skrivas.
Strukturen för den kristallina föreningen upplöstes genom röntgendiffraktion . Detta visade omväxlande S–N bindningslängder på 159 pm och 163 pm och S–N–S bindningsvinklar på 120 ° och N–S–N bindningsvinklar på 106 °.
Syntes
Polytiazyl syntetiseras genom polymerisation av dimeren [ av vad? ] disulfur dinitrid ( S 2 N 2 ), som i sin tur syntetiseras från den cykliska alternerande [ förtydligande behövs ] tetramer [ av vad? ] tetrasvaveltetranitrid ( _ _ S4N4 ) . Konvertering från cyklisk tetramer [ av vad? ] till dimer katalyseras med varm silverull .
- S 4 N 4 + 8 Ag → 4 Ag 2 S + 2 N 2
- S 4 N 4 (w/ Ag 2 S katalysator) → 2 S 2 N 2 (w/ 77K kallt finger) → S 2 N 2 [ förtydligande behövs ]
- S 2 N 2 (@ 0°C, sublimerar till ytan) → termisk polymerisation → (SN) x [ förtydligande behövs ]
Används
På grund av sin elektriska ledningsförmåga används polytiazyl i lysdioder , transistorer , batterikatoder och solceller .
Litteratur
King, RSP: Novel chemistry and applications of polythiazyl , Doktorsavhandling Loughborough University 2009, pdf-nedladdning