Sulfure de bore

Entre autres méthodes, le trisulfure de dibore peut être obtenu par la réaction du borure de fer ou de magnésium et du sulfure d'hydrogène à 300 °C^[6] :

2 FeB + 4 H₂S → B₂S₃ + FeS + 4 H₂

La première synthèse a été réalisée par Jöns Jakob Berzelius en 1824 par réaction directe de bore amorphe avec de la vapeur de soufre^[7] :

2 B + 3 S → B₂S₃

Une autre synthèse soutenue par Friedrich Wöhler et Henri Étienne Sainte-Claire Deville a été publiée en 1858. Elle est réalisée à partir de bore et d'hydrogène sulfuré^[8],[9] :

2 B + 3 H₂S → B₂S₃ + 3 H₂

Le sulfure de bore est connu depuis le XIX^e siècle comme un solide jaune pâle qui tend à former des phases vitreuses (amorphe). L’absence de cristaux exploitables a cependant retardé la caractérisation de la structure du sulfure de bore jusqu'en 1977. Il a une structure en couche originale totalement différente de la structure tri-dimensionnelle de B₂O₃ et qui se rapproche plutôt de la structure du nitrure de bore, BN^[2]. La structure est du système monoclinique avec le groupe d'espace P2₁/c (n^o  14) et avec comme paramètres de maille a = 403,9 ± 0,1 pm, b = 1072,2 ± 0,2 pm, c = 1862,0 ± 0,4 pm et β = 96,23 ± 0,03°, nombre d'unités par maille, Z = 8, volume de la maille, V = 0,801 6 nm³ et une densité calculée, d_calc = 1,952 pour une densité expérimentale, d_exp = 1,93 ± 0,03 g/cm^3[5]. Cette structure est donc composée de cycles à 6, plans, B₃S₃ et de cycles à 4, B₂S₂, liés par des ponts S dans des couches bi-dimensionnelles quasiment planes^[5]. Tous les atomes de bore sont sp² (trigonal plan) avec des distances B-S d'environ 181 pm et la distance perpendiculaire inter-couche vaut à peu près le double, soit 355 pm.

La forme amorphe n'a pas de point de fusion défini et commence à se sublimer aux environs de 300 °C^[10].

Comme les oxydes de bore, B₂S₃ forme facilement des verres spéciaux lorsqu'il est mélangé avec d'autres sulfures tels que P₄S₁₀. Ces verres absorbent de plus basses fréquences de la bande infrarouge que des verres de borosilicate classiques.

B₂S₃ est utilisé en synthèse organique. Il réduit des sulfoxydes en thiols et convertit aussi des cétones dans les thiones correspondantes^[10]. Par exemple, la conversion de la benzophénone en sa thione procède comme suit :

B₂S₃ + 3 (C₆H₅)₂C=O → B₂O₃ + 3 (C₆H₅)₂C=S

Dans la pratique, B₂S₃ doit être utilisé en excès^[11].

Un autre sulfure de bore a été découvert en 1980 en chauffant B₂S₃ et du soufre à 300 °C sous des conditions très strictes^[12]. L'analyse du produit incolore et sensible à l'humidité, obtenu donne BS₂ comme formule mais une analyse cristallographique par rayon X a révélé que ce composé adopte en fait une structure B₈S₁₆ comme une porphyrine. Une méthode alternative pour la synthèse de B₈S₁₆ consiste en la réaction du dibromotrithiadiborolane avec l'acide trithiocarbonique comme générateur de H₂S dans une solution diluée de CS₂^[2] :