Tétrathiafulvalène

Le tétrathiofulvalène, généralement abrégé en TTF, est un composé chimique hétérocyclique contenant du soufre de formule H2C2S2C=CS2C2H2. Il est étudié intensivement en électronique moléculaire comme donneur d'électrons (composé de type p), notamment dans le cadre des complexes à transfert de charge qu'il forme avec le TCNQ. Le TTF et ses dérivés forment notamment des sels de Bechgaard, qui deviennent supraconducteurs à basse température : c'est particulièrement le cas du TMTSF (tétraméthyltétrasélénafulvalène) et du BEDT-TTF (bis(éthylènedithio)-tétrathiofulvalène). Plus de dix mille publications scientifiques traitent du TTF et de ses dérivés[5].

Tétrathiofulvalène
Structure du tétrathiofulvalène
Identification
Nom UICPA 2-(1,3-dithiol-2-ylidène)-1,3-dithiole
Synonymes

Δ2,2′-Bi-1,3-dithiole, TTF
No CAS 31366-25-3
No ECHA 100.045.979
No CE 250-593-7
PubChem 99451
SMILES
InChI
Apparence cristaux orange
Propriétés chimiques
Formule C6H4S4  [Isomères]
Masse molaire[1] 204,356 ± 0,025 g/mol
C 35,26 %, H 1,97 %, S 62,77 %,
Propriétés physiques
T° fusion 190,1 à 191,3 °C [2]
Thermochimie
ΔfH0solide 290,8 kJ·mol-1 [3]
PCI −5 619,5 kJ·mol-1[3]
Précautions
SIMDUT[4]

Produit non contrôlé
NFPA 704

 
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Préparation

L'intérêt porté au TTF et à ses dérivés a conduit au développement de plusieurs synthèses de cette molécule et de ses analogues[5]. La plupart de ces préparations passent par le couplage de molécules ayant un noyau C3S2 cyclique comme les 1,3-dithiol-2-thiones ou les 1,3-dithiol-2-ones associées. Pour le TTF, la synthèse commence avec le trithiocarbonate H2C2S2C=S, qui est d'abord S-méthylé puis traité au tétrafluoroborate d'hydrogène HBF4 et enfin à la triéthylamine[6] :

H2C2S2CH(SCH3) + HBF4 → [H2C2S2CH+]BF4− + HSCH3
2 [H2C2S2CH+]BF4− + 2 Et3N → H2C2S2C=CS2C2H2 + 2 Et3NHBF4

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) F. Wudl, M. L. Kaplan, E. J. Hufnagel et E. W. Southwick, Jr., « A Convenient Synthesis of 1,4,5,8-Tetrahydro- 1,4,5,8-tetrathiafulvalene », The Journal of Organic Chemistry, vol. 39, no 25,‎ , p. 3608-3609 (lire en ligne)
  3. « Tetrathiafulvalene », sur http://www.nist.gov/ (consulté le )
  4. « Tétrathiafulvalène » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  5. (en) M. Bendikov, F. Wudl, D. F. Perepichka, « Tetrathiafulvalenes, Oligoacenenes, and Their Buckminsterfullerene Derivatives: The Brick and Mortar of Organic Electronics », Chemical Reviews, vol. 104,‎ , p. 4891–4945 (DOI 10.1021/cr030666m)
  6. (en) Wudl, F.; Kaplan, M. L., « 2,2'Bi-1,3-dithiolylidene (Tetrathiafulvalene, TTF) and Its Radical Cation Derivatives », Inorg. Synth., vol. 19,‎ , p. 27–30 (DOI 10.1002/9780470132500.ch7)

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