Sulfure de carbone - Définition

Propriétés physiques

Le sulfure de carbone est un liquide dense et volatil, avec un haut degré d'inflammabilité dans l'air, une température d'auto-inflammation remarquablement basse ainsi qu'une sensibilité exacerbée à l'électricité statique.

Réactions

Comparé au dioxyde de carbone, CS₂ est plus réactif vis à vis des nucléophiles et est plus facile à réduire. Cette différence de réactivité s'explique par le caractère p-donneur faible du soufre qui rend le carbone plus électrophile. Cette réactivité est très utilisée pour la synthèse de composés organosulfurés.

Additions nucléophiles

Les nucléophiles comme les amines réagissent pour donner des dithiocarbamates:

2R₂NH + CS₂ -> [R₂NH₂⁺][R₂NCS₂^-]

Les xanthates se forment de façon similaire à partir d'alcoolates:

RONa + CS₂ -> [Na⁺][ROCS₂^-]

Cette réaction est le point de départ de la fabrication de cellulose réarrangée, principal composant de la rayonne viscose et du cellophane. Les xanthates et leurs équivalents soufrés les thioxanthates (dérivé d'un traitement de CS₂ par des thiolates de sodium) sont utilisés comme agents de flottation dans le traitement de certains minerais. La réaction avec le sulfure de sodium donne l'ion trithiocarbonate:

Na₂S + CS₂ -> [Na⁺]₂[CS₃^2-]

Réduction

Le sodium réduit CS₂ et donne l'hétérocycle « dmit^2- » :

3 CS₂ + 4 Na -> Na₂C₃S₅ + Na₂S

Une réduction électrochimique directe donne l'anion tétrathiooxalate:

2 CS₂ + 2e^- -> C₂S₄^2-

Chloration

La production de tétrachlorure de carbone à partir de CS₂ est la voie de synthèse majoritairement employée :

CS₂ + 3 Cl₂ -> CCl₄ + S₂Cl₂

Cette conversion passe par l'intermédiaire thiophosgène, CSCl₂.

Chimie de coordination

CS₂ est un ligand impliqué dans de nombreux complexes, formant des recouvrements de type Pi. Par exemple CpCo(η²-CS₂)(PMe₃).

Occurrence et synthèse

De petites quantités de disulfure de carbone sont synthétisées lors des éruptions volcaniques et dans les marais. Dans l'industrie CS₂ était produit à partir de charbon (ou de coke) et de soufre à haute température. La filière gaz naturel utilise une température de réaction plus basse de l'ordre de 600 °C, réaction catalysée par du gel de silice ou de l'alumine

CH₄ + 1/2 S₈ -> CS₂ + 2 H₂S

Cette réaction est analogue à la combustion du méthane. Bien que structurellement similaire au dioxyde de carbone, CS₂ est extrêmement inflammable :

CS₂ + 3 O₂ -> CO₂ + 2 SO₂

Effets sur la santé

A des niveaux élevés, le sulfure de carbone peut être mortel car il touche le système nerveux. Ce point est critique dans l'industrie de la rayonne viscose où il est présent en plus du sulfure d'hydrogène lui aussi toxique.