ホスフィンとは?
共役ホスファンとも呼ばれるホスフィンは、式PH3のイオン化合物です。これは、単結合を介して 3 つの水素 (H) に結合した中央のリン原子で構成されています。
ホスフィンとハロゲン化リンには、それらを触媒として鳴らすいくつかの特性があります。したがって、ホスフィンの産業処理は、真空ポンプ、熱中和装置、クロマトグラフィー システムなどの高度な機器を使用して実行する必要があります。
ホスフィン (PH3) とリンのハロゲン化物 (PX3、PX5) は、最も重要な産業前駆体の 2 つです。ホスフィンは、オレフィン合成、染料や顔料の製造、PPh3 および P(OЕt)2 の合成など、さまざまな用途で使用されます。また、ポリ (アリーレン エーテル)、ポリチオフェン、スチレン モノマーなどの他の材料の製造にも使用されます。
ホスフィンの沸点は 113°C です。
ハロゲン化リンとは?
ハロゲン化リン (PX3、PX5) は、多くのポリマーの前駆体です。そのうちの 1 つは、ソルボサーマル プロセスで重合するポリホスファゼンです。
固体の融解温度は約 245 °C で、沸点は大気圧で約 1650 K ～ 1800 K です。水に不溶ですが、四塩化炭素およびピリジンと混和し、ハロゲン化ホスホニウム (PCl4+) を生成します。この化合物は水に溶けず、塩素によって立体障害を受けます。臭化カリウムや臭化銀などのアルカリ金属塩は、この対蹠原子の水酸化物を生成できます。
この混合物は塩素のようなにおいがしますが、四塩化炭素に可溶で、ジフェニルホスフィンオキシド (DPPO) を形成します。別のプロセスでは、特殊な光学特性を持つ有機材料の相である多結晶リン酸塩を形成します。
ホスフィンとリンハロゲン化物の使用
次のアプリケーションで使用されます:
- 自然発火する性質があり、ホームズ信号での使用に適しています
- 半導体産業でドーパントとしても使用されています
ホスフィンの準備:
リン化カルシウムは、水または希釈した HCl と混合されます。これにより、ホスフィンが形成されます。
Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3
Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3
実験室では、ホスフィンガス CO2 の不活性雰囲気で濃水酸化ナトリウム溶液と一緒に加熱すると、ホスフィンが形成されます。
P4+3NaOH+3H2O → PH3 + 3NaH2PO2
ハロゲン化リンの調製:
ハロゲン化リンを得る唯一の方法は、前駆体として金属蛍光体を使用する方法です。これをサポートする 2 つのプロセス:
PCl3 と臭化物を生成するには、たとえば、モレキュラーシーブやシリカゲル カラム クロマトグラフィーなどの蒸留可能な媒体で亜鉛 (II) ビス (トリメチルシリル)-ホスフィンを取ることができます。通常、塩化トリメチルアンモニウムを五硫化リンで処理することによって合成されます。
最初の中間体は一種の洗浄剤として機能し、2 番目の中間体は、PCl2 を BF3(g) で処理することによって生成されるような特定の種類の臭素化に使用されます。反応は、過剰な一塩化物が分解のために追加される標準的な化学量論には従いません。それどころか、ホスフィノブロミドの約 5 等量しか得られません。酸化条件では、N-ジフェニルホスホリルブロマイドは不均化反応生成物を対応するハロゲンジフェニルアミンに減少させます。
ホスフィンの物理的および化学的性質:
ホスフィンは単一のエンティティとして存在します。より短い分子が 3 つ、5 つ、および 7 つの原子価状態で存在し、電気陰性度 (1s – 2p) 構成が互いに結合したもの) に一致します。これは「すべての中で最も完全」です。一般に、P-P 結合は、Cl-Cl または SO-SO アルキル ブリッジよりも安定しており、シグマ結合係数が高く、吸収力が優れています。すべてのホスフィン元素は弱ルイス酸であり、イオン種または分子種として存在できます。
ハロゲン化リンの物理的および化学的性質:
リンは無酸素であり、非常に高い電気陰性度を持っています。酸素と、この配位子を介して変換可能なすべての元素 (水素としてスピンする双極子モーメントの形成に十分小さい元素) との強いσ結合を容易に形成します。このようなフッ化物には、通常、分布に 1 つの要素が含まれています。リン (III) は、電気分解によって水溶液から容易に抽出されません。
結論:
リンはさまざまな二元化合物として存在し、あらゆる元素の有機リン化合物の濃度が最も高い。ハロゲン化リンの大部分の構造は単斜晶ですが、酸化状態がより高いものは菱面体晶または斜方晶です。
有機ハロゲン化物または他の不安定な放出基を含む類似化合物のカルボニル基へのリンの求核付加によるホスホニウム化合物の古典的な生成は、関心を維持しています。さまざまな化学プロセスにおける有機触媒への第三級ホスフィンの応用は、急速に拡大している有機化学の分野です。ほとんどのホスフィン触媒反応は、炭素-炭素多重結合付加を介して、触媒ホスホニウム ベタイン中間体を生成します。
