四氮化四硫(化學式為S4N4)是一種重要的硫-氮二元化合物,在室溫下呈現為橙黃色針狀結晶。這種化合物的結構和成鍵特性較為特殊,它在化學中是一個重要的研究對象。四氮化四硫由四個氮原子和四個硫原子組成,其中氮原子形成平面四邊形,硫原子形成四面體結構,這些結構通過非定域的π電子相互連線。
在理化性質方面,四氮化四硫具有正的生成熱(460kJ/mol),屬於吸熱化合物,在熱力學上是不穩定的。它熔點範圍在178至187℃,並在該溫度範圍內分解。這種化合物不溶於水,但可溶於多種有機溶劑,如苯、二硫化碳和對二氧六環等。四氮化四硫對撞擊、研磨或迅速加熱非常敏感,這些條件會引起爆炸,生成穩定的產物,包括氮氣和硫單質。
四氮化四硫的製備通常是通過二氯化硫和氨的反應來進行。這種化合物的分子結構獨特,具有雙楔形籠狀結構,具有D2d對稱性。在分子軌道理論中,這種結構的電子雲分布導致了其獨特的化學反應性和穩定性。
此外,四氮化四硫還表現出熱色性固體的特性,其顏色會隨著溫度的變化而變化。在低於-30°C時,它呈現為淡黃色;在室溫下為橙黃色;而在高於100°C時變為深紅色。這種化合物的反應性主要分為兩類:一類是S4N4環系保持的反應,另一類是環系被破壞的反應。大多數研究集中在它與有機金屬化合物的反應上。