Carbon disulfide hay đisulfide carbon là một chất lỏng không màu dễ bay hơi với công thức hóa học CS₂. Hợp chất này là một dung môi không phân cực, không màu khi tinh khiết, thường được sử dụng làm nguyên liệu trong tổng hợp hóa hữu cơ ở cả cấp công nghiệp. Nó có mùi giống như "ete", nhưng các mẫu công nghiệp thông thường chứa các tạp chất có mùi khó ngửi, như carbonyl sulfide.

Phổ biến và sản xuất

Một lượng nhỏ carbon disulfide được giải phóng ra từ các vụ phun trào núi lửa và các đầm lầy. CS₂ từng được sản xuất bằng cách kết hợp carbon (hay than cốc) và lưu huỳnh ở nhiệt độ cao. Phản ứng có nhiệt độ thấp, chỉ cần 600 °C sử dụng khí thiên nhiên như là nguồn carbon với xúc tác là silica gel hay alumina:

CH₄ + 4S → CS₂ + 2H₂S↑

Phản ứng là tương tự như phản ứng đốt cháy methan. Mặc dù nó là đồng electron với carbon dioxide, nhưng CS₂ rất dễ bắt cháy:

CS₂ + 3O₂ → CO₂↑ + 2SO₂↑

Phản ứng

So sánh với CO₂, CS₂ là hoạt hóa hơn về phía ái lực hạt nhân và rất dễ dàng bị khử. Các khác biệt này trong độ hoạt hóa có thể coi là do khả năng cung cấp π yếu hơn của các trung tâm sulfido, làm cho carbon trở thành ái lực điện tử hơn. Nó được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh như natri metam, một chất xông đất và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vải viscoza mềm.

Thêm vào các chất ái lực hạt nhân

Các chất ái lực hạt nhân như các amin tạo ra các dithiocacbamat:

2R₂NH + CS₂ → [R₂NH₂⁺][R₂NCS₂⁻]

Các xanthat tạo thành một cách tương tự từ các alkoxit:

RONa + CS₂ → [Na⁺][ROCS₂⁻]

Phản ứng này là nền tảng của sản xuất xenluloza tái sinh, thành phần chính của viscoza, rayon và xenlophan. Cả xanthat và thioxanthat tương ứng (sinh ra từ xử lý CS₂ với các thiolat natri) đều được sử dụng như là tác nhân tách đãi trong chế biến, xử lý khoáng vật.

Natri sulfide tạo ra thiocarbonat màu đỏ cam:

Na₂S + CS₂ → [Na⁺]₂[CS₃²⁻]

Clo hóa

Clo hóa CS₂ là phương thức chính tạo ra carbon tetraclorua:

CS₂ + 3Cl₂ → CCl₄ + S₂Cl₂

Phản ứng này thông qua hợp chất trung gian là thiophotgen, CSCl₂.

Hóa học điều hợp

CS₂ là phối thể cho nhiều phức chất kim loại, tạo thành các phức chất pi. Một ví dụ là CpCo(η²-CS₂)(PMe₃).

Có sẵn thương mại

CS₂, là chất dễ bắt cháy và có nhiệt độ tự kích cháy thấp, không thể dễ dàng vận chuyển bằng các phương tiện vận tải thông thường. Xuất khẩu toàn thế giới của hóa chất này là không đáng kể.

Mẫu cơ sở nitơ lỏng nén

Công ty Alfa Aesar là công ty đầu tiên giới thiệu carbon disulfide trong dạng chai nén chứa dung dịch nitơ lỏng nén, tác nhân kết đôi, chất ổn định và carbon disulfide, với hàm lượng carbon disulfide hoạt hóa là 85%. Hòa loãng với nitơ làm cho dung dịch trở thành không bắt cháy. Tuy nhiên, năm 2007 Alfa Aesar đã ngừng bán các mẫu carbon disulfide.

Tác động tới sức khỏe

Ở nồng độ cao, carbon disulfide có thể đe dọa tới tính mạng do nó ảnh hưởng tới hệ thần kinh. Dữ liệu an toàn có ý nghĩa đến từ công nghiệp sản xuất rayon viscoza, nơi mà cả carbon disulfide lẫn một lượng nhỏ H₂S có thể hiện diện.

Ghi chú

Liên kết ngoài

NPI: Carbon đisunfua Lưu trữ 2007-08-30 tại Wayback Machine

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Carbon disulfide.