Сероуглерод

Токсическое действие

Сероуглерод ядовит. Полулетальная доза при поступлении внутрь составляет 3188 мг/кг. Высокотоксичная концентрация в воздухе — свыше 10 мг/л. Оказывает местное раздражающее, резорбтивное действия. Обладает психотропными, нейротоксическими свойствами, которые связаны с его наркотическим воздействием на центральную нервную систему.

При отравлении возникают головная боль, головокружение, судороги, потеря сознания. Бессознательное состояние может сменяться психическим и двигательным возбуждением. Могут наблюдаться рецидивы судорог с потерей сознания, угнетение дыхания. При приёме внутрь наступают тошнота, рвота, боли в животе. При контакте с кожей наблюдаются гиперемия и химические ожоги.

Реакции

По сравнению с диоксидом углерода CS ₂ более реактивен к нуклеофилам и его легче восстанавливать. Эта разница в реакционной способности объясняется слабым р-донорным характером серы, что делает углерод более электрофильным . Эта реакционная способность широко используется для синтеза сероорганических соединений .

Нуклеофильные добавки

Нуклеофилы, такие как амины, реагируют с образованием дитиокарбаматов  :

2R ₂ NH + CS ₂ → [R ₂ NH ₂ + ] [R ₂ NCS ₂ — ]

В ксантатах формируются аналогичным образом из из алкоголятов  :

RONa + CS ₂ → [ROCS ₂ — ]

Эта реакция является отправной точкой для производства перегруппированной целлюлозы , основного компонента вискозы (вискозы) и целлофана . Ксантогенато и их эквиваленты серы thioxanthates (полученная из лечения CS ₂ с натриевыми тиолятами ) используются в качестве флотационных агентов при лечении некоторых руд. Реакция с сульфидом натрия дает ион тритиокарбоната:

Na ₂ S + CS ₂ → ₂ [CS ₃ 2- ]

Снижение

Натрий восстанавливает CS ₂ и дает гетероцикл «dmit 2-  »:

3 CS ₂ + 4 Na → Na ₂ C ₃ S ₅ + Na ₂ S

Прямое электрохимическое восстановление дает анион тетратиооксалата:

2 CS ₂ + 2 e — → C ₂ S ₄ 2-

Хлорирование

Производство четыреххлористого углерода из CS ₂ — это в основном используемый способ синтеза:

CS ₂ + 3 Cl ₂ → CCl ₄ + S ₂ Cl ₂

Это превращение происходит через тиофосген , CSCl ₂ .

Координационная химия

CS ₂ представляет собой лиганд, участвующий в многочисленных комплексах, образующих перекрытия типа Pi, например CpCo (η²-CS ₂ ) (PMe ₃ ).

Физико-химическая характеристика

Физические характеристики

Молекулярная масса (усл. ед.)	76,14	Температура кипения (С)	46,3
Плотность пара по воздуху	2,6	Температура плавления (С)	-110,8
Плотность (г/м3)	1,263	Температура разрушения (С)	20
Скорость испарения (кг*с/м3)	0,0207	Удельная теплота парообразования (кДж/кг)	366
Давление пара (мм рт.ст.) при ну	208	Удельная теплоёмкость жидкости (кДж/кг*С)	0,99
Запах	сладковатый эфирный	Термостабильность

Методы индикации

В воздухе: Газохроматографический метод, определение основано на концентрировании сероуглерода из воздуха на твердый сорбент с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на приборе с детектором по захвату электронов; нижний предел обнаружения 0,125 нг, измеряемые концентрации 0,00125-0,05 мг/куб.м. В воде: определение по образованию диэтилдитиокарбамата меди. Предел обнаружения 0,5 мг/л. Диапазон измеряемых количеств сероуглерода в пробе 0,01-0,1 мг.

Использует [ редактировать ]

Основное промышленное использование сероуглерода, на которое приходится 75% годового производства, — это производство вискозного волокна и целлофановой пленки.

Это также ценный промежуточный продукт в химическом синтезе четыреххлористого углерода . Он широко используется в синтезе сероорганических соединений, таких как метамнатрий , ксантаты , дитиокарбаматы , которые используются в добывающей металлургии и химии каучука.

Ниша использует править

Сероуглерод инсектицид объявление из 1896 года вопроса о The American Elevator и Grain Trade журнале

Его можно использовать для фумигации герметичных складских помещений, герметичных плоских хранилищ, бункеров, элеваторов, железнодорожных вагонов, судовых трюмов, барж и зерновых мельниц. Сероуглерод также используется в качестве инсектицида для фумигации зерна, питомников, для консервирования свежих фруктов и в качестве дезинфицирующего средства для почвы от насекомых и нематод .

Риски

CS₂ он легко воспламеняется. Многие из их реакций могут вызвать пожар или взрыв. Смеси его паров с воздухом взрывоопасны. При воспламенении выделяет раздражающие или токсичные газы.

Сероуглерод нельзя сливать в канализацию, так как в трубках остается смесь CS.₂ и воздух, который может вызвать взрыв при случайном воспламенении.

Его пары самопроизвольно воспламеняются при контакте с искрами или горячими поверхностями.

Сероуглерод сильно раздражает глаза, кожу и слизистые оболочки.

При вдыхании или проглатывании он серьезно влияет на центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, глаза, почки и печень. Он также может всасываться через кожу, вызывая повреждение.

Реакции [ править ]

CS ₂ легко воспламеняется. Его сгорание дает диоксид серы в соответствии с этой идеальной стехиометрией:

CS ₂ + 3 O ₂ → CO ₂ + 2 SO ₂

С нуклеофилами

По сравнению с изоэлектронным диоксидом углерода CS ₂ является более слабым электрофилом. Хотя, однако, реакции нуклеофилов с CO ₂ очень обратимы и продукты выделяются только с очень сильными нуклеофилами, реакции с CS ₂ термодинамически более предпочтительны, позволяя образовывать продукты с менее реакционноспособными нуклеофилами. Например, амины дают дитиокарбаматы :

2 R ₂ NH + CS ₂ → [R ₂ NH ₂ + ] [R ₂ NCS ₂ — ]

Ксантаты образуются аналогичным образом из алкоксидов :

RONa + CS ₂ → [ROCS ₂ — ]

Эта реакция лежит в основе производства регенерированной целлюлозы , основного ингредиента вискозы , вискозы и целлофана . Как ксантогенаты, так и родственные тиоксантаты (полученные в результате обработки CS ₂ тиолатами натрия ) используются в качестве флотационных агентов при переработке полезных ископаемых.

Сульфид натрия дает тритиокарбонат :

Na ₂ S + CS ₂ → ₂ [CS ₃ 2– ]

Дисульфид углерода не гидролизуется легко, хотя процесс катализируется ферментом дисульфид-гидролазой .

Сокращение

Восстановление сероуглерода натрием дает 1,3-дитиол-2-тион-4,5- дитиолат натрия вместе с тритиокарбонатом натрия :

4 Na + 4 CS ₂ → Na ₂ C ₃ S ₅ + Na ₂ CS ₃

Хлорирование

Хлорирование CS ₂ приводит к образованию четыреххлористого углерода :

CS ₂ + 3 Cl 2 → CCl ₄ + S 2 Cl 2

Это превращение происходит через тиофосген , CSCl ₂ .

Координационная химия

CS ₂ является лигандом для многих комплексов металлов, образующих пи-комплексы. Одним из примеров является Cp Co ( η 2 -CS ₂ ) (P Me ₃ ).

Реакции [ править ]

CS ₂ легко воспламеняется. Его сгорание дает диоксид серы в соответствии с этой идеальной стехиометрией:

CS ₂ + 3 O ₂ → CO ₂ + 2 SO ₂

С нуклеофилами править

По сравнению с изоэлектронным диоксидом углерода CS ₂ является более слабым электрофилом. Хотя, однако, реакции нуклеофилов с CO ₂ очень обратимы и продукты выделяются только с очень сильными нуклеофилами, реакции с CS ₂ термодинамически более предпочтительны, позволяя образовывать продукты с менее реакционноспособными нуклеофилами. Например, амины дают дитиокарбаматы

2 R ₂ NH + CS ₂ → [R ₂ NH ₂ + ] [R ₂ NCS ₂ —

Аналогично ксантаты образуются из алкоксидов

RONa + CS ₂ → [Na + ] [ROCS ₂ —

Эта реакция лежит в основе производства регенерированной целлюлозы , основного ингредиента вискозы , вискозы и целлофана . И ксантаты, и родственные тиоксантаты (полученные в результате обработки CS ₂ тиолатами натрия ) используются в качестве флотационных агентов при переработке полезных ископаемых.

Сульфид натрия дает тритиокарбонат

Na ₂ S + CS ₂ → [Na +₂ [CS ₃ 2–

Дисульфид углерода не гидролизуется легко, хотя процесс катализируется ферментом дисульфид-гидролазой .

Сокращение править

Восстановление сероуглерода натрием дает 1,3-дитиол-2-тион-4,5- дитиолат натрия вместе с тритиокарбонатом натрия

4 Na + 4 CS ₂ → Na ₂ C ₃ S ₅ + Na ₂ CS ₃

Хлорирование править

Хлорирование CS ₂ приводит к образованию четыреххлористого углерода

CS ₂ + 3 Cl ₂ → CCl ₄ + S ₂ Cl ₂

Это превращение происходит через тиофосген , CSCl ₂ .

Координационная химия править

CS ₂ является лигандом для многих комплексов металлов, образующих пи-комплексы. Одним из примеров является Cp Co ( η 2 -CS ₂ ) (P Me ₃ ).

Присутствие в природе

CS₂ это натуральный продукт, присутствующий в атмосфере в очень небольших количествах (следы). Он образуется фотохимически в поверхностных водах.

Воздействие солнечного света на определенные соединения, присутствующие в морской воде, такие как цистеин (аминокислота), приводит к образованию сероуглерода.

Он также выделяется естественным путем во время извержений вулканов и в небольших количествах обнаруживается на болотах.

Обычно мы вдыхаем его в очень небольших количествах, и он присутствует в некоторых продуктах питания. Он также содержится в сигаретном дыме.

В окружающей среде он разлагается солнечным светом. На земле он движется сквозь него. Некоторые микроорганизмы в почве разрушают его.

Реакции [ править ]

CS ₂ легко воспламеняется. Его сгорание дает диоксид серы в соответствии с этой идеальной стехиометрией:

CS ₂ + 3 O ₂ → CO ₂ + 2 SO ₂

С нуклеофилами

По сравнению с изоэлектронным диоксидом углерода CS ₂ является более слабым электрофилом. Хотя, однако, реакции нуклеофилов с CO ₂ очень обратимы и продукты выделяются только с очень сильными нуклеофилами, реакции с CS ₂ термодинамически более предпочтительны, позволяя образовывать продукты с менее реакционноспособными нуклеофилами. Например, амины дают дитиокарбаматы :

2 R ₂ NH + CS ₂ → [R ₂ NH ₂ + ] [R ₂ NCS ₂ — ]

Аналогично ксантаты образуются из алкоксидов :

RONa + CS ₂ → [ROCS ₂ — ]

Эта реакция лежит в основе производства регенерированной целлюлозы , основного ингредиента вискозы , вискозы и целлофана . И ксантаты, и родственные тиоксантаты (полученные в результате обработки CS ₂ тиолатами натрия ) используются в качестве флотационных агентов при переработке полезных ископаемых.

Сульфид натрия дает тритиокарбонат :

Na ₂ S + CS ₂ → ₂ [CS ₃ 2– ]

Дисульфид углерода не гидролизуется легко, хотя процесс катализируется ферментом дисульфид-гидролазой .

Сокращение

Восстановление сероуглерода натрием дает 1,3-дитиол-2-тион-4,5- дитиолат натрия вместе с тритиокарбонатом натрия :

4 Na + 4 CS ₂ → Na ₂ C ₃ S ₅ + Na ₂ CS ₃

Хлорирование

Хлорирование CS ₂ приводит к образованию четыреххлористого углерода :

CS ₂ + 3 Cl ₂ → CCl ₄ + S ₂ Cl ₂

Это превращение происходит через тиофосген , CSCl ₂ .

Координационная химия

CS ₂ является лигандом для многих комплексов металлов, образующих пи-комплексы. Одним из примеров является Cp Co ( η 2 -CS ₂ ) (P Me ₃ ).

Использует [ редактировать ]

Основное промышленное использование сероуглерода, на которое приходится 75% годового производства, — это производство вискозного волокна и целлофановой пленки.

Это также ценный промежуточный продукт в химическом синтезе четыреххлористого углерода . Он широко используется в синтезе сероорганических соединений, таких как метамнатрий , ксантаты , дитиокарбаматы , которые используются в экстракционной металлургии и химии каучуков.

Ниша использует править

Сероуглерод инсектицид объявление из 1896 года вопроса о The American Elevator и Grain Trade журнале

Может использоваться для фумигации герметичных складских помещений, герметичных плоских хранилищ, бункеров, элеваторов, железнодорожных вагонов, судовых трюмов, барж и зерновых мельниц. Дисульфид углерода также используется в качестве инсектицида для фумигации зерна, питомников, для консервирования свежих фруктов и в качестве дезинфицирующего средства для почвы от насекомых и нематод .

Примеры

Формула		Точка плавления (° C)	Точка кипения (° C)	Количество CAS
H 2 S	Сероводород — очень токсичный и едкий газ, с характерным запахом «тухлого яйца».	-85,7	−60,20
CdS	Сульфид кадмия можно использовать в фотоэлементах .	1750 г.
	Полисульфид кальция (« известковая сера ») — традиционный фунгицид в садоводстве .
CS 2	Сероуглерод является предшественником сероорганических соединений.	−111,6	46
PbS	Сульфид свинца используется в инфракрасных датчиках.	1114
МоС 2	Дисульфид молибдена , минерал молибденит , используется в качестве катализатора для удаления серы из ископаемого топлива; также как смазка для применения в условиях высоких температур и высокого давления.
Cl – CH 2 CH 2 –S – CH 2 CH 2 –Cl	Серный иприт (горчичный газ) — это сероорганическое соединение (тиоэфир), которое использовалось в качестве химического оружия во время Первой мировой войны.	13–14	217
Ag 2 S	Сульфид серебра является компонентом потускнения серебра .
Na 2 S	Сульфид натрия в виде гидрата используется в производстве крафт- бумаги и в качестве предшественника сероорганических соединений .	920	1180
ZnS	Сульфид цинка используется для изготовления линз и других оптических устройств в инфракрасной части спектра . ZnS, легированный серебром, используется в альфа-детекторах, в то время как сульфид цинка со следами меди находит применение в фотолюминесцентных полосах для аварийного освещения и светящихся циферблатах часов.		1185
C 6 H 4 S	Полифениленсульфид — это полимер, обычно называемый «сульфар». Его повторяющиеся звенья связаны вместе сульфидными (тиоэфирными) связями.
SeS 2	Дисульфид селена — это противогрибковое средство, используемое в препаратах против перхоти, таких как Selsun Blue . Присутствие высокотоксичного селена в продуктах здравоохранения и косметики представляет собой общую проблему для здоровья и окружающей среды.	<100
FeS 2	Пирит, известный как «золото дураков» , является обычным минералом.	600

Применение

Графит используют в карандашной промышленности, но в смеси с глиной, для уменьшения его мягкости. Также его используют в качестве смазки при особо высоких или низких температурах. Его невероятно высокая температура плавления позволяет делать из него тигли для заливки металлов. Способность графита проводить электрический ток также позволяет изготавливать из него высококачественные электроды.

Алмаз благодаря исключительной твердости — незаменимый абразивный материал. Алмазным напылением обладают шлифовальные насадки бурмашин. Кроме этого, ограненные алмазы — бриллианты — используются в качестве драгоценных камней в ювелирных украшениях. Благодаря редкости, высоким декоративным качествам и стечению исторических обстоятельств бриллиант неизменно является самым дорогим драгоценным камнем. Исключительно высокая теплопроводность алмаза (до 2000 Вт/м·К) делает его перспективным материалом для полупроводниковой техники в качестве подложек для процессоров. Но относительно высокая себестоимость добычи алмазов ($97,47 за один карат) и сложность обработки алмаза ограничивают его применение в этой области.

В фармакологии и медицине широко используются различные соединения углерода — производные угольной кислоты и карбоновых кислот, различные гетероциклы, полимеры и другие соединения. Так, карболен (активированный уголь), применяется для абсорбции и выведения из организма различных токсинов; графит (в виде мазей) — для лечения кожных заболеваний; радиоактивные изотопы углерода — для научных исследований (радиоуглеродный анализ).

Углерод играет огромную роль в жизни человека. Его применения столь же разнообразны, как сам этот многоликий элемент. В частности, углерод является неотъемлемой составляющей стали (до 2,14 % масс.) и чугуна (более 2,14 % масс.)

Углерод является основой всех органических веществ. Любой живой организм состоит в значительной степени из углерода. Углерод — основа жизни. Источником углерода для живых организмов обычно является CO₂ из атмосферы или воды. В результате фотосинтеза он попадает в биологические пищевые цепи, в которых живые существа поедают друг друга или останки друг друга и тем самым добывают углерод для строительства собственного тела. Биологический цикл углерода заканчивается либо окислением и возвращением в атмосферу, либо захоронением в виде угля или нефти.

Углерод в виде ископаемого топлива: угля и углеводородов (нефть, природный газ) — один из важнейших источников энергии для человечества.

Свойства

Чистый сероуглерод представляет собой бесцветную жидкость с приятным «эфирным» запахом. Технический продукт, полученный сульфидированием угля, имеет неприятный «редечный» запах. Молекула CS₂ линейна, длина связи С—S = 0,15529 нм; энергия диссоциации 1149 кДж/моль.

Сероуглерод токсичен, огнеопасен, имеет самый широкий диапазон концентрационных пределов взрываемости.

CS2+3O2→CO2↑+2SO2↑{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+3O_{2}\rightarrow CO_{2}\uparrow +2SO_{2}\uparrow }}}

Подобно диоксиду углерода, CS₂ является кислотным ангидридом и при взаимодействии с некоторыми сульфидами может образовывать соли тиоугольной кислоты (Н₂СS₃). При реакции с щелочами образуются соли дитиоугольной кислоты и продукты их диспропорционирования.

Однако сероуглерод, в отличие от диоксида углерода, проявляет большую реакционную способность по отношению к нуклеофилам и легче восстанавливается.

Так, сероуглерод способен реагировать с C-нуклеофилами, его взаимодействие с енолятами активированных метиларилкетонов идет с образованием бис-тиолятов арилвинилкетонов, которые могут быть проалкилированы до бис-алкилтиоарилвинилкетонов; эта реакция имеет препаративное значение:

PyCOCH3+CS2+2t-BuOK→PyCOCH=C(S−K+)2+2t-BuOH{\displaystyle {\mathsf {PyCOCH_{3}+CS_{2}+2t{\text{-}}BuOK\rightarrow PyCOCH{\text{=}}C(S^{-}K^{+})_{2}+2t{\text{-}}BuOH}}}

PyCOCH=C(S−K+)+2MeI→PyCOCH=C(SMe)2+2KI{\displaystyle {\mathsf {PyCOCH{\text{=}}C(S^{-}K^{+})+2MeI\rightarrow PyCOCH{\text{=}}C(SMe)_{2}+2KI}}}

При взаимодействии с натрием в диметилформамиде сероуглерод образует 1,3-дитиол-2-тион-4,5-дитиолят натрия, использующийся в качестве предшественника в синтезе тетратиафульваленов:

При взаимодействии с первичными или вторичными аминами в щелочной среде образуются соли дитиокарбаматы:

2R2NH+CS2→R2NH2+R2NCS2−{\displaystyle {\mathsf {2R_{2}NH+CS_{2}\rightarrow }}}

Для растворимых дитиокарбаматов характерно образование комплексов с металлами, что используется в аналитической химии. Они также имеют большое промышленное значение в качестве катализаторов вулканизации каучука.

Со спиртовыми растворами щелочей образует ксантогенаты:

RONa+CS2→Na+ROCS2−{\displaystyle {\mathsf {RONa+CS_{2}\rightarrow }}}

Такими сильными окислителями, как, например, перманганат калия, сероуглерод разлагается с выделением серы.

С оксидом серы (VI) сероуглерод взаимодействует с образованием сульфоксида углерода:

CS2+3SO3→COS+4SO2↑{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+3SO_{3}\rightarrow COS+4SO_{2}\uparrow }}}

С оксидом хлора(I) образует фосген:

CS2+3Cl2O→COCl2↑+2SOCl2{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+3Cl_{2}O\rightarrow COCl_{2}\uparrow +2SOCl_{2}}}}

Сероуглерод хлорируется в присутствии катализаторов до перхлорметилмеркаптана CCl₃SCl, использующегося в синтезе тиофосгена CSCl₂:

2CS2+5Cl2→2CCl3SCl+S2Cl2{\displaystyle {\mathsf {2CS_{2}+5Cl_{2}\rightarrow 2CCl_{3}SCl+S_{2}Cl_{2}}}}

CCl3SCl→HCSCl2+2HCl↑{\displaystyle {\mathsf {CCl_{3}SCl{\xrightarrow{}}CSCl_{2}+2HCl\uparrow }}}

Избытком хлора сероуглерод хлорируется до четырёххлористого углерода:

CSCl2+2Cl2→CCl4+S2Cl2{\displaystyle {\mathsf {CSCl_{2}+2Cl_{2}\rightarrow CCl_{4}+S_{2}Cl_{2}}}}

Фторирование сероуглерода фторидом серебра в ацетонитриле ведет к образованию трифторметилтиолята серебра, эта реакция имеет препаративное значение

При температурах выше 150 °C протекает гидролиз сероуглерода по реакции:

CS2+2H2O→CO2↑+2H2S↑{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+2H_{2}O\rightarrow CO_{2}\uparrow +2H_{2}S\uparrow }}}

Металлическая связь

Металлы существуют в разных цветах: чёрные (железо), красные (медь), жёлтые (золото), серые (серебро), плавятся при разных температурах. Однако их всех объединяет наличие блеска, твёрдости, электропроводимости.

Металлическая связь имеет черты сходства с ковалентной неполярной. Металлы бедны электронами на внешнем уровне, поэтому при образовании связи, они не способны притягивать на себя их, для них свойственна отдача. Так как атомный радиус в металлах большой, это даёт возможность легко оторваться электронам, образовав катионы.

Me — ne = Men+

Электроны постоянно перемещаются от атома к иону и наоборот. Сами катионы можно сравнить с айсбергами, окружёнными отрицательными частицами.

Схема металлической связи

Физические свойства

Углерод существует во множестве аллотропных модификаций с очень разнообразными физическими свойствами. Разнообразие модификаций обусловлено способностью углерода образовывать химические связи разного типа.

Изотопы углерода

Основная статья: Изотопы углерода

Природный углерод состоит из двух стабильных изотопов — 12C (98,93 %) и 13C (1,07 %) и одного радиоактивного изотопа 14C (β-излучатель, Т_½= 5730 лет), сосредоточенного в атмосфере и верхней части земной коры. Он постоянно образуется в нижних слоях стратосферы в результате воздействия нейтронов космического излучения на ядра азота по реакции: 14N (n, p) 14C, а также, с середины 1950-х годов, как техногенный продукт работы АЭС и в результате испытания водородных бомб.

На образовании и распаде 14C основан метод радиоуглеродного датирования, широко применяющийся в четвертичной геологии и археологии.

Использует

Основное промышленное использование сероуглерода, на которое приходится 75% годового производства, — это производство вискозного волокна и целлофановой пленки.

Это также ценный промежуточный продукт в химическом синтезе четыреххлористого углерода . Он широко используется в синтезе сероорганических соединений, таких как метамнатрий , ксантаты и дитиокарбаматы , которые используются в добывающей металлургии и химии каучука.

Ниша использует

Сероуглерод инсектицид объявление из 1896 года вопроса о The American Elevator и Grain Trade журнале

Его можно использовать для фумигации герметичных складских помещений, герметичных плоских хранилищ, бункеров, элеваторов, железнодорожных вагонов, судовых трюмов, барж и зерновых мельниц. Сульфид углерода также используется в качестве инсектицида для фумигации зерна, питомников, для консервирования свежих фруктов и в качестве дезинфицирующего средства для почвы от насекомых и нематод .

Токсичность

По состоянию на 1994 год имелась ограниченная информация об острой токсичности карбонилсульфида для человека и животных. Высокие концентрации (> 1000 ppm) могут вызвать внезапный коллапс, судороги и смерть от паралича дыхания. Сообщалось о случайных смертельных случаях, практически без местного раздражения или обонятельного предупреждения. В тестах на крысах 50% животных погибли при воздействии1400 частей на миллион COS в течение 90 минут или при3000 ppm в течение 9 минут. Ограниченные исследования с лабораторными животными также показывают, что продолжающееся вдыхание низких концентраций (~ 50 ppm в течение до 12 недель) не влияет на легкие или сердце.

Свойства

Чистый сероуглерод представляет собой бесцветную жидкость с приятным «эфирным» запахом. Технический продукт, полученный сульфидированием угля, имеет неприятный «редечный» запах. Молекула CS₂ линейна, длина связи С—S = 0,15529 нм; энергия диссоциации 1149 кДж/моль.

Сероуглерод токсичен, огнеопасен, имеет самый широкий диапазон концентрационных пределов взрываемости.

CS2+3O2→CO2↑+2SO2↑{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+3O_{2}\rightarrow CO_{2}\uparrow +2SO_{2}\uparrow }}}

Подобно диоксиду углерода, CS₂ является кислотным ангидридом и при взаимодействии с некоторыми сульфидами может образовывать соли тиоугольной кислоты (Н₂СS₃). При реакции с щелочами образуются соли дитиоугольной кислоты и продукты их диспропорционирования.

Однако сероуглерод, в отличие от диоксида углерода, проявляет большую реакционную способность по отношению к нуклеофилам и легче восстанавливается.

Так, сероуглерод способен реагировать с C-нуклеофилами, его взаимодействие с енолятами активированных метиларилкетонов идет с образованием бис-тиолятов арилвинилкетонов, которые могут быть проалкилированы до бис-алкилтиоарилвинилкетонов; эта реакция имеет препаративное значение:

PyCOCH3+CS2+2t-BuOK→PyCOCH=C(S−K+)2+2t-BuOH{\displaystyle {\mathsf {PyCOCH_{3}+CS_{2}+2t{\text{-}}BuOK\rightarrow PyCOCH{\text{=}}C(S^{-}K^{+})_{2}+2t{\text{-}}BuOH}}}

PyCOCH=C(S−K+)+2MeI→PyCOCH=C(SMe)2+2KI{\displaystyle {\mathsf {PyCOCH{\text{=}}C(S^{-}K^{+})+2MeI\rightarrow PyCOCH{\text{=}}C(SMe)_{2}+2KI}}}

При взаимодействии с натрием в диметилформамиде сероуглерод образует 1,3-дитиол-2-тион-4,5-дитиолят натрия, использующийся в качестве предшественника в синтезе тетратиафульваленов:

При взаимодействии с первичными или вторичными аминами в щелочной среде образуются соли дитиокарбаматы:

2R2NH+CS2→R2NH2+R2NCS2−{\displaystyle {\mathsf {2R_{2}NH+CS_{2}\rightarrow }}}

Для растворимых дитиокарбаматов характерно образование комплексов с металлами, что используется в аналитической химии. Они также имеют большое промышленное значение в качестве катализаторов вулканизации каучука.

Со спиртовыми растворами щелочей образует ксантогенаты:

RONa+CS2→Na+ROCS2−{\displaystyle {\mathsf {RONa+CS_{2}\rightarrow }}}

Такими сильными окислителями, как, например, перманганат калия, сероуглерод разлагается с выделением серы.

С оксидом серы (VI) сероуглерод взаимодействует с образованием сульфоксида углерода:

CS2+3SO3→COS+4SO2↑{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+3SO_{3}\rightarrow COS+4SO_{2}\uparrow }}}

С оксидом хлора(I) образует фосген:

CS2+3Cl2O→COCl2↑+2SOCl2{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+3Cl_{2}O\rightarrow COCl_{2}\uparrow +2SOCl_{2}}}}

Сероуглерод хлорируется в присутствии катализаторов до перхлорметилмеркаптана CCl₃SCl, использующегося в синтезе тиофосгена CSCl₂:

2CS2+5Cl2→2CCl3SCl+S2Cl2{\displaystyle {\mathsf {2CS_{2}+5Cl_{2}\rightarrow 2CCl_{3}SCl+S_{2}Cl_{2}}}}

CCl3SCl→HCSCl2+2HCl↑{\displaystyle {\mathsf {CCl_{3}SCl{\xrightarrow{}}CSCl_{2}+2HCl\uparrow }}}

Избытком хлора сероуглерод хлорируется до четырёххлористого углерода:

CSCl2+2Cl2→CCl4+S2Cl2{\displaystyle {\mathsf {CSCl_{2}+2Cl_{2}\rightarrow CCl_{4}+S_{2}Cl_{2}}}}

Фторирование сероуглерода фторидом серебра в ацетонитриле ведет к образованию трифторметилтиолята серебра, эта реакция имеет препаративное значение

При температурах выше 150 °C протекает гидролиз сероуглерода по реакции:

CS2+2H2O→CO2↑+2H2S↑{\displaystyle {\mathsf {CS_{2}+2H_{2}O\rightarrow CO_{2}\uparrow +2H_{2}S\uparrow }}}