# Sulfure de bore

Le sulfure de bore est un produit chimique binaire composé de bore et de soufre et de formule brute B$_2$S$_3$. Ce matériau polymérique est d'intérêt en tant que composant de verres "high-tech" et comme réactif pour la préparation de composés organosulfurés. B$_2$S$_3$ est sensible à l'eau, y compris l'humidité atmosphérique et libère du sulfure d'hydrogène, H$_2$S, un composé toxique à son contact. Ainsi ce composé doit être manipulé sous conditions anhydres.

## Synthèse

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 :
    2 FeB + 4 H$_2$S → B$_2$S$_3$ + FeS + 4 H$_2$
La première synthèse a été réalisée par Jöns Jakob Berzelius en 1824 par réaction directe de bore amorphe avec de la vapeur de soufre :
    2 B + 3 S → B$_2$S$_3$
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$^,$ :
    2 B + 3 H$_2$S → B$_2$S$_3$ + 3 H$_2$

## Structure

Le sulfure de bore est connu depuis le XIXe 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 B$_2$O$_3$ et qui se rapproche plutôt de la structure du nitrure de bore, BN. La structure est du système monoclinique avec le groupe d'espace P2$_1$/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 nm$^3$ et une densité calculée, d$_{calc}$ = 1,952 pour une densité expérimentale, d$_{exp}$ = 1,93 ± 0,03 g/cm$^3$. Cette structure est donc composée de cycles à 6, plans, B$_3$S$_3$ et de cycles à 4, B$_2$S$_2$, liés par des ponts S dans des couches bi-dimensionnelles quasiment planes. Tous les atomes de bore sont sp$^2$ (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.

## Utilisation

Comme les oxydes de bore, B$_2$S$_3$ forme facilement des verres spéciaux lorsqu'il est mélangé avec d'autres sulfures tels que P$_4$S$_{10}$. Ces verres absorbent de plus basses fréquences de la bande infrarouge que des verres de borosilicate classiques.
B$_2$S$_3$ est utilisé en synthèse organique. Il réduit des sulfoxydes en thiols et convertit aussi des cétones dans les thiones correspondantes. Par exemple, la conversion de la benzophénone en sa thione procède comme suit :
    B$_2$S$_3$ + 3 (C$_6$H$_5$)$_2$C=O → B$_2$O$_3$ + 3 (C$_6$H$_5$)$_2$C=S
Dans la pratique, B$_2$S$_3$ doit être utilisé en excès.

## B$_8$S$_{16}$

Un autre sulfure de bore a été découvert en 1980 en chauffant B$_2$S$_3$ et du soufre à 300 °C sous des conditions très strictes. L'analyse du produit incolore et sensible à l'humidité, obtenu donne BS$_2$ comme formule mais une analyse cristallographique par rayon X a révélé que ce composé adopte en fait une structure B$_8$S$_{16}$ comme une porphyrine. Une méthode alternative pour la synthèse de B$_8$S$_{16}$ consiste en la réaction du dibromotrithiadiborolane avec l'acide trithiocarbonique comme générateur de H$_2$S dans une solution diluée de CS$_2$ :