Phosphine (IUPAC Name: phosphane) ist die Zusammensetzung mit dem chemischen Formel-PH. Es ist ein farbloses, feuergefährliches, toxisches Benzin. Reiner phosphine ist geruchlos, aber technische Rang-Proben haben einen hoch unangenehmen Gestank wie Knoblauch oder Fisch, wegen der Anwesenheit von eingesetztem phosphine und diphosphine (PH) verfaulen lassend. Mit Spuren der PH-Gegenwart ist PH in Luft spontan feuergefährlich, mit einer Leuchtflamme brennend. Phosphines sind auch eine Gruppe von Organophosphorus-Zusammensetzungen mit der Formel RP (R = organische Ableitung). Organophosphines sind in Katalysatoren wo sie Komplex zu verschiedenen Metallionen wichtig; Komplexe sind auf einen chiral phosphine zurückzuführen gewesen kann Reaktionen katalysieren, chiral Produkte zu geben.

Geschichte

Vielleicht wegen seiner starken Vereinigung mit elementarem Phosphor wurde phosphine einmal als eine gasartige Form des Elements betrachtet, aber Lavoisier (1789) hat es als eine Kombination von Phosphor mit Wasserstoff erkannt, indem er es als "hydruyet von Phosphor oder phosphuret von Wasserstoff" beschrieben hat.

Thénard (1845) hat eine kalte Falle verwendet, um diphosphine von phosphine zu trennen, der vom Kalzium-Phosphid erzeugt worden war, dadurch demonstrierend, dass PH für die spontane Entflammbarkeit verantwortlich ist, die mit dem PH, und auch für die charakteristische orange/braune Farbe vereinigt ist, die sich auf Oberflächen formen kann, der ein Polymerisationsprodukt ist. Er hat gedacht, dass die Formel von diphosphine PH, und so ein Zwischenglied zwischen elementarem Phosphor, den höheren Polymern und phosphine war. Kalzium-Phosphid (nominell CaP) erzeugt mehr PH als anderes Phosphid wegen des Überwiegens von P-P Obligationen im Ausgangsmaterial.

Struktur und Eigenschaften

PH ist ein trigonal pyramidales Molekül mit der molekularen Symmetrie. Die Länge der P-H Obligation 1.42 Å, die H-P-H Band-Winkel sind 93.5 °. Der Dipolmoment ist 0.58 D, der mit dem Ersatz von Methyl-Gruppen in der Reihe zunimmt: CHPH, 1.10 D; (CH) PH, 1.23 D; (CH) P, 1.19 D. Im Gegensatz nehmen die Dipolmomente von Aminen mit dem Ersatz ab, mit Ammoniak anfangend, das einen Dipolmoment von 1.47 D hat. Der niedrige Dipolmoment und führen fast orthogonale Band-Winkel zum Beschluss, dass im PH die P-H Obligationen fast völlig pσ (P) - sσ (H) sind und Phosphor 3s Augenhöhlen-wenig zum Abbinden zwischen Phosphor und Wasserstoff in diesem Molekül beiträgt. Deshalb kann das einsame Paar auf Phosphor, wie vorherrschend gebildet, durch 3s Augenhöhlen-von Phosphor betrachtet werden. Die upfield chemische Verschiebung des Phosphor-Atoms im P NMR Spektrum harmoniert mit dem Beschluss, dass die einsamen Paar-Elektronen 3s Augenhöhlen-(Fluck, 1973) besetzen. Diese elektronische Struktur führt zu einem Mangel an nucleophilicity und einer Fähigkeit, nur schwache Wasserstoffobligationen zu bilden.

Die wässrige Löslichkeit des PH ist gering; 0.22 mL von Benzin lösen sich in 1 mL von Wasser auf. Phosphine löst sich mehr sogleich in nichtpolaren Lösungsmitteln auf als in Wasser wegen der nichtpolaren P-H Obligationen. Es handelt weder als eine Säure noch als eine Basis in Wasser. Protonenaustausch geht über einen phosphonium (PH) Ion in acidic Lösungen und über den PH am hohen pH, mit Gleichgewicht-Konstanten K = 4 × 10 und K = 41.6 × 10 weiter.

Vorbereitung und Ereignis

Phosphine kann in einer Vielfalt von Wegen bereit sein. Industriell kann es durch die Reaktion von weißem Phosphor mit Natriumshydroxyd gemacht werden, Natrium hypophosphite und Natrium phosphite als ein Nebenprodukt erzeugend. Wechselweise kann der Säure-katalysierte disproportioning von weißem Phosphor verwendet werden, der phosphorige Säure und phosphine nachgibt. Beide Wege haben Industriebedeutung; der saure Weg ist bevorzugte Methode, wenn die weitere Reaktion des phosphine zu eingesetztem phosphines erforderlich ist. Der saure Weg verlangt Reinigung und unter Druck zu setzen. Es kann auch (wie beschrieben, oben) durch die Hydrolyse eines Metallphosphids, wie Aluminiumphosphid oder Kalzium-Phosphid gemacht werden. Reine Proben von phosphine, der vom PH frei ist, können mit der Handlung von Ätzkali auf phosphonium iodide (PHI) bereit sein.

Phosphine ist wahrscheinlich ein Bestandteil der Atmosphäre bei sehr niedrigen und hoch variablen Konzentrationen und kann folglich zum globalen Phosphor biochemischer Zyklus beitragen. Der Ursprung (E) von atmosphärischem phosphine ist nicht sicher. Mögliche Quellen schließen die Bakterienverminderung von Phosphat im Verfallen organischer Sache und der Korrosion von Phosphor enthaltenden Metallen ein.

Phosphines

Verbunden mit einem PH ist die Klasse von Organophosphorus-Zusammensetzungen allgemein hat phosphines genannt. Diese alkyl und aryl Ableitungen von phosphine sind organischen Aminen analog. Allgemeine Beispiele schließen triphenylphosphine ein ((CH) P) und BINAP, beide verwendet als ligands in der homogenen Katalyse oder triisopropylphosphine. Phosphines werden zu phosphine Oxyden, wie veranschaulicht, durch die geleitete Synthese einer Phospha-Krone, die Phosphor-Entsprechung einer Aza-Krone leicht oxidiert, wo es nicht möglich ist, den phosphine selbst zu isolieren.

Im Schritt 1 koordiniert diphosphinoethane zu einem ferrocene, der zusätzliches Kohlenmonoxid ligands und ein Acetonitril ligand enthält. Der nächste Schritt ist ein hydrophosphination mit trivinylphosphine, der von der Alkylierung mit dem Äthyl-Bromid und hydrogenation mit Wasserstoff über Palladium auf Kohlenstoff gefolgt ist. Im Endschritt wird die Eisenschablone durch Brom entfernt, aber die Oxydation der phosphine Gruppen ist unvermeidlich.

Wenn modifiziert, mit passendem substituents als in bestimmtem (seltenem) diazaphospholenes (Schema 3) kann die Widersprüchlichkeit des P-H Bandes umgekehrt werden (sieh: Umpolung), und der resultierende phosphine kann hydride eine carbonyl Gruppe als im Beispiel von benzophenone auf noch eine andere Weise reduzieren.

Anwendungen

Chemie von Organophosphorus

Phosphine wird als ein Zwischenglied in der organophosphorus Chemie hauptsächlich verbraucht. In einer veranschaulichenden Reaktion trägt formaldehyde in Gegenwart vom Wasserstoffchlorid bei, um tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium Chlorid zu geben, das in Textilwaren verwendet wird.

Mikroelektronik

Kleine Beträge von phosphine werden als ein dopant in der Halbleiter-Industrie und ein Vorgänger für die Absetzung von zusammengesetzten Halbleitern verwendet.

Atemgift

Für den Farm-Gebrauch veröffentlichen Kügelchen des Aluminiumphosphids, Kalzium-Phosphids oder Zinkphosphids phosphine auf den Kontakt mit atmosphärischem Wasser oder der Magen-Säure von Nagetieren. Diese Kügelchen enthalten auch Reagenzien, um das Potenzial für das Zünden oder die Explosion des veröffentlichten phosphine zu reduzieren.

Weil das vorher populäre Atemgift-Methyl-Bromid in einigen Ländern laut des Montrealer Protokolls stufenweise eingestellt worden ist, ist phosphine die einzige weit verwendete, rentable, schnell handelnde Atemgift, die Rückstände auf dem versorgten Produkt nicht verlässt. Pest, die hohe Niveaus des Widerstands zu phosphine entwickelt, ist in Asien, Australien und Brasilien üblich geworden. Hoher Widerstand wird auch wahrscheinlich in anderen Gebieten vorkommen, aber darf als nicht nah kontrolliert worden sein.

Sicherheit

Benzin von Phosphine ist dichter als Luft und kann sich folglich in tief liegenden Gebieten versammeln. Es kann explosive Mischungen mit Luft bilden und sich auch selbstentzünden. Wenn Phosphine-Brandwunden es eine dichte weiße Wolke von Phosphor pentoxide - ein strenges Atmungsreizmittel erzeugt.

Phosphine kann mit dem Körper durch die Einatmung vereinigt werden. Der direkte Kontakt mit phosphine Flüssigkeit - obwohl kaum vorzukommen - Erfrierung verursachen kann. Das Hauptzielorgan von phosphine Benzin ist die Atemwege. Gemäß 2009 amerikanisches Nationales Institut für den Arbeitsschutz (NIOSH) Taschenhandbuch und amerikanische Arbeitsschutz-Regierungsregulierung sollte die 8-stündige durchschnittliche Atmungsaussetzung nicht 0.3 ppm überschreiten. NIOSH empfiehlt, dass die kurzfristige Atmungsaussetzung von phosphine Benzin 1 ppm nicht überschreiten sollte. Sofort Gefährlich zum Leben oder Gesundheitsniveau ist 50 ppm. Die Überbelichtung zu phosphine Benzin verursacht Brechreiz, das Erbrechen, den Unterleibsschmerz, die Diarrhöe; Durst; Brust-Beengtheit, Atemnot (Schwierigkeit atmend); Muskelschmerz, Kälte; Stupor oder Synkope; Lungenödem. Wie man berichtet hat, hat Phosphine den Gestank des verfallenden Fisches oder Knoblauchs bei Konzentrationen unter 0.3 ppm gehabt. Der Geruch wird normalerweise auf Laborgebiete oder phosphine eingeschränkt, der in einer Prozession geht, da der Geruch aus der Weise kommt, wie der phosphine aus der Umgebung herausgezogen wird. Jedoch kann es anderswohin, solcher als in der überflüssigen Industriegeländeauffüllung vorkommen. Die Aussetzung von höheren Konzentrationen kann Geruchserschöpfung verursachen.

Siehe auch

• Oxyd von Phosphine, RPO
• Phosphorane, RPR
• Phosphinite, R (RO) P
• Phosphonite, R (RO) P
• Phosphite, (RO) P
• Phosphinate, RP (RO) O
• Phosphonate, RP (RO) O
• Phosphat, P (RO) O

Weiterführende Literatur

Links

• Internationale Chemische Sicherheitskarte 0694