Dicloruro di dizolfo

Dicloruro di dizolfo
	formula di struttura
	geometria molecolare
Nome IUPAC
	Dicloruro di dizolfo
Nomi alternativi
	Diclorodisolfano ; Monocloruro di zolfo
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	S2 Cl2
Massa molecolare (u)	135,036
Aspetto	liquido oleoso giallo-rosso
Numero CAS	10025-67-9
Numero EINECS	233-036-2
PubChem	24807
DrugBank	DBDB14647
SMILES	ClSSCl
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1,688
Indice di rifrazione	1,658
Solubilità in acqua	idrolisi
Temperatura di fusione	-77 °C
Temperatura di ebollizione	137 °C
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
	pericolo
Frasi H	301 - 314 - 332 - 400
Consigli P	260 - 261 - 264 - 270 - 271 - 273 - 280 - 301+310 - 301+330+331 - 303+361+353 - 304+312 - 304+340 - 305+351+338 - 310
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Il dicloruro di dizolfo è un composto inorganico dello zolfo(I) e del cloro con formula S₂Cl₂^[2]^[3]^[4]^[5].

La sua conformazione spaziale, come quella del difluoruro di dizolfo S₂F₂, è molto simile al perossido di idrogeno (a cui effettivamente somiglia), con i piani Cl₁-S-S e S-S-Cl₂ quasi ortogonali tra loro. Un raro isomero di dicloruro di dizolfo contenente S(II) e S(0) è S=SCl₂; questo isomero si forma transitoriamente quando il dicloruro di dizolfo è esposto a radiazioni UV.

Sintesi, proprietà di base, reazioni

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Il dicloruro di dizolfo puro è un liquido giallo che "fuma" nell'aria umida a causa della reazione con l'acqua. Un'equazione idealizzata (ma complicata) è:

{\ce {16 S2Cl2 \ + \ 16 H2O -> 8 SO2 \ + \ 32 HCl \ + \ 3 S8}}

È prodotto dalla clorurazione parziale dello zolfo naturale. La reazione procede a delle velocità utilizzabili a temperatura ambiente. In laboratorio, il cloro gassoso viene condotto in un'ampolla contenente zolfo elementare. Quando si forma dicloruro di dizolfo, il contenuto diventa un liquido giallo dorato:^[6]:

{\ce {S8\ +\ 4Cl2->4S2Cl2\,\,\,\,}}

con

\,\,\,\mathrm {\Delta H=-58,2kJ/mol}

L'eccesso di cloro produce dicloruro di zolfo (SCl₂), che fa sì che il liquido diventi meno giallo e più rosso-arancione:

{\ce {S2Cl2\ +\ Cl2\leftrightarrows 2SCl2\,\,\,}}

con

\,\,\,\mathrm {\Delta H=-40,6kJ/mol}

La reazione è reversibile e il dicloruro di zolfo rilascia cloro per tornare al dicloruro di dizolfo. Quest'ultimo ha la capacità di sciogliere grandi quantità di zolfo, che riflette in parte la formazione di polisolfani:

{\ce {S2Cl2\ +\ nS->S_{2+n}Cl2}}

Il dicloruro di dizolfo può essere purificato per distillazione dallo zolfo elementare in eccesso.

Il dicloruro di dizolfo deriva anche dalla clorurazione del solfuro di carbonio (CS₂) come nella sintesi del tiofosgene.

Reazioni

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Il dicloruro di dizolfo idrolizza in anidride solforosa e zolfo elementare. Se trattato con acido solfidrico (H₂S), si formano polisolfani come indicato nella seguente formula idealizzata:

{\ce {2H2S\ +\ S2Cl2->H2S4\ +\ 2HCl}}

Reagisce con l'ammoniaca (NH₃) per dare eptasolfuro di immide (S₇NH) e relativi anelli S−N come ${\ce {S_{8-x}(NH)_{x}}}$ con $\mathrm {x=2,\,3}$ .

Applicazioni

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Il dicloruro di dizolfo è stato utilizzato per introdurre legami C-S. In presenza di cloruro di alluminio (AlCl₃), il dicloruro di dizolfo reagisce con il benzene per dare difenil solfuro (C₆H₅)₂S):

{\ce {S2Cl2 \ + \ 2 C6H6 -> (C6H5)2S \ + \ 2 HCl \ + \ {\frac {1}{8}}S8}}

Le aniline (1) reagiscono con il dicloruro di dizolfo in presenza di idrossido di sodio (NaOH] per dare sali di 1,2,3-benzoditiazolio (2) (reazione di Herz) che possono essere trasformati in orto-amminotiofenolati (3), queste specie sono precursori dei coloranti a base di tioindaco.

Viene anche utilizzato per preparare il gas mostarda, mediante reazione con etilene a 60 °C (processo Levinstein):

{\ce {S2Cl2 \ + \ 2 C2H4 -> (ClC2H4)2S \ + \ {\frac {1}{8}}S8}}

Altri usi del dicloruro di dizolfo includono la produzione di coloranti allo zolfo, insetticidi e gomme sintetiche. Trova impiego anche nella vulcanizzazione a freddo delle gomme, come catalizzatore di polimerizzazione per oli vegetali e per l'indurimento di legni teneri.

Sicurezza e regolamentazione

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Questa sostanza è elencata nell'Allegato 3 Parte B – Sostanze chimiche precursori della Convenzione sulle armi chimiche (CAC). Le strutture che producono e/o trasformano e/o consumano sostanze chimiche programmate possono essere soggette a controllo^[7], meccanismi di segnalazione e ispezione da parte dell'Organizzazione per la proibizione delle armi chimiche (OPAC)^[8].

Note

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^ Scheda del dicloruro di dizolfo, su ECHA (European CHemistry Agency). URL consultato il 14 gennaio 2016.
^ (EN) Holleman, A.F. e Wiberg, E., Inorganic Chemistry, San Diego, Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5..
^ (EN) W.W. Hartman, L.A. Smith e J.B. Dickey, Diphenylsulfide, in Org. Synth., vol. 14, 1934, p. 36, DOI:10.15227/orgsyn.014.0036.
^ (EN) R.J. Cremlyn, An Introduction to Organosulfur Chemistry, John Wiley and Sons, 1996, ISBN 0-471-95512-4.
^ (EN) Garcia-Valverde M. e Torroba T., Heterocyclic chemistry of sulfur chlorides – Fast ways to complex heterocycles, in European Journal of Organic Chemistry, vol. 2006, n. 4, 2006, pp. 849–861, DOI:10.1002/ejoc.200500786.
^ (EN) F. Fehér, Dichlorodisulfane, in G. Brauer (a cura di), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, vol. 1, 2ª ed., New York, Academic Press, 1963, p. 371.
^ https://www.opcw.org/chemical-weapons-convention/annexes/annex-on-chemicals/schedule-3/
^ fedlex.data.admin.ch, https://fedlex.data.admin.ch/filestore/fedlex.data.admin.ch/eli/cc/1998/335_335_335/20130606/it/pdf-a/fedlex-data-admin-ch-eli-cc-1998-335_335_335-20130606-it-pdf-a.pdf Titolo mancante per url url (aiuto). URL consultato il 27 febbraio 2022.