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Séléniure de phosphore

Un séléniure de phosphore est un composé chimique constitué de phosphore et de sélénium. Il s'agit d'une famille de composés peu connue dont certaines phases amorphes et certains composés définis ont été décrits. Ceux-ci sont indiqués ci-dessous. Certains sont semblables à leurs sulfures de phosphore (en) analogues, d'autres sont nouveaux, comme le P2Se5 moléculaire ou le catena-(P4Se4)x polymérique. L'existence de P4Se10 moléculaire n'est pas certaine.

Composés confirmés par cristallographie

P2Se5

Le P2Se5 a une structure de type norbornane dans laquelle deux atomes de phosphore à l'état d'oxydation +3 sont unis par deux ponts diséléniure –Se–Se– et un pont séléniure –Se–[1]. Il a été isolé par extraction liquide-liquide au disulfure de carbone CS2 à partir d'une phase P2Se5 amorphe produire à partir des éléments[2].

P4Se3

P4Se3 a été caractérisé par cristallographie et présente la même structure que le forme basse température de P4S3[3]. Il peut être synthétisé à partir des éléments et recristallisé à l'aide de tétraline.

P4Se5

La molécule P4Se5 a la même structure que le sulfure de phosphore (en) P4S5[4]. Il a été obtenu en faisant réagir du P4Se3 avec du brome Br2 dans le disulfure de carbone CS2.

catena-(P4Se4)x

Ce composé consiste en des chaînes polymériques d'unités de type norbornane liées entre elle par des atomes de sélénium[5]. Chaque atome de phosphore des unités monomériques étant lié à un autre atome de phosphore et deux atomes de sélénium, il a un état d'oxydation formel valant +2.

Composés confirmés par spectroscopie

P4Se4

Le P4Se4 présente deux polymorphes : le P4Se4 α avec la même configuration que le P4S4 α, et le P4Se4 β avec la même configuration que le P4S4 β[6]. Un composé (CuI)3P4Se4 a été entièrement caractérisé présentant des unités P4S4 β[7].

P4Se7

Le P4Se7 a été décrit avec la même structure que le P4S7[8] - [9], tandis qu'un manuel bien connu mais un peu plus ancien ne le mentionne pas[10].

P4Se10

Le P4Se10 a été décrit avec la même structure que le P4S10 et le P4O10[8] - [9] - [11] mais n'est pas mentionné par un manuel un peu plus ancien[10]. La présence de P4Se10 moléculaire n'avait pas été relevée par une étude contemporaine de séléniure de phosphore amorphe[12]. On connaît l'ion isoélectronique [Ge4Se10]4−, qui a une structure de type adamantane, comme dans le décasélénotétragermanate de décasodium Na4Ge4Se10[13].

Autres composés

Les structures P4Se6, P14Se, P4Se, P4Se2 et P2Se ont été documentées[8].

Verres de sélénium-phosphore

Des verres de sélénium-phosphore ont été étudiés par RMN du phosphore 31 et spectroscopie Raman. Ces verres ont une composition PxSe1–x, avec 0 < x < 0,8 et une fenêtre étroite pour 0,52 < x < 0,60 centrée sur x = 0,57 dans laquelle le matériau tend à cristalliser. Pour x < 0,47, le verre contient des fragments de chaînes Sen, des unités à phosphore pyramidales où P a l'état d'oxydation +3, des unités quasi tétraédriques où P a l'état d'oxydation +5 avec une double liaison P=Se, et des unités P2 à l'état d'oxydation formel +4. Il n'existe pas d'indice de présence d'une phase amorphe contenant des molécules P4Se10[12].

Notes et références
  1. (en) R. Blachnik, P. Lönnecke, K. Boldt et B. Engelen, « P2Se5 », Acta Crystallographica Section C, vol. 50, no 5,‎ , p. 659-661 (DOI 10.1107/S0108270193010534, lire en ligne)
  2. (en) Roger Blachnik et Peter Lönnecke, « From P4Se3I2 via P3Se4I to P2Se5 », Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements, vol. 65, nos 1-4,‎ , p. 103-106 (DOI 10.1080/10426509208055329, lire en ligne)
  3. (en) E. Keulen et A. Vos, « The crystal structure of P4Se3 », Acta Crystallographica, vol. 12, no 4,‎ , p. 323-329 (DOI 10.1107/S0365110X59000950, lire en ligne)
  4. (en) G. J. Penney et G. M. Sheldrick, « Crystal and molecular structure of tetraphosphorus pentaselenide », Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical,‎ , p. 245-248 (DOI 10.1039/J19710000245, lire en ligne)
  5. (de) Michael Ruck, « Darstellung und Kristallstruktur des ersten polymeren Phosphorselenids catena-(P4Se4)x », Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, vol. 620, no 10,‎ , p. 1832-1836 (DOI 10.1002/zaac.19946201028, lire en ligne)
  6. (de) R. Blachnik, P. Lönnecke et J. Nuß, « Neues vom P4Se4 », Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, vol. 620, no 1,‎ , p. 160-166 (DOI 10.1002/zaac.19946200126, lire en ligne)
  7. (en) A. Pfitzner et Sara Reiser, « (CuI)3P4Se4:  β-P4Se4 Cages between Columns of Copper Iodide », Inorganic Chemistry, vol. 38, no 10,‎ , p. 2451-2454 (DOI 10.1021/ic981042f, lire en ligne)
  8. (en) D.E.C Corbridge, Phosphorus: Chemistry, Biochemistry and Technology, CRC Press, Taylor Francis Group, 2013, p. 808. (ISBN 978-1-4398-4088-7)
  9. (en) Francesco Devillanova, Handbook of Chalcogen Chemistry –New Perspectives in Sulfur, Selenium and Tellurium, Royal Society of Chemistry, 2007. (ISBN 978-0854043668)
  10. (en) Arnold Frederik Holleman, Egon Wiberg et Nils Wiberg, Inorganic Chemistry, traduit par Mary Eagleson et William Brewer, Academic Press/De Gruyter, San Diego/Berlin, 2001. (ISBN 0-12-352651-5)
  11. (en) Catherine E.Housecroft et Alan G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2e édition, Pearson education, 2005, p. 427. (ISBN 978-0-13-039913-7)
  12. (en) D. G. Georgiev, M. Mitkova, P. Boolchand, G. Brunklaus, H. Eckert et M. Micoulaut, « Molecular structure, glass transition temperature variation, agglomeration theory, and network connectivity of binary P-Se glasses », Physical Review B, vol. 64, no 13,‎ , article no 134204 (DOI 10.1103/PhysRevB.64.134204, Bibcode 2001PhRvB..64m4204G, lire en ligne)
  13. (en) B. Eisenmann et J. Hansa, « Crystal structure of tetrasodium decaselenotetragermanate, Na4[Ge4Se10] », Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials, vol. 205, no 2,‎ , p. 325-326 (DOI 10.1524/zkri.1993.205.Part-2.325, Bibcode 1993ZK....205..325E, lire en ligne)
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