Kwas fosfinowy

Kwas fosfinowy
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
podst.	hydroksy-λ5-fosfanon
addyt.	hydroksydodihydrydooksydofosfor
wodor.	wodoro(dihydrydodioksydofosforan)
	Inne nazwy i oznaczenia
półsyst.	kwas fosfinowy
Stocka	kwas fosforowy(I)
inne	kwas podfosforawy (zwycz.)
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	H; 3PO; 2
Inne wzory	HPH; 2O; 2
Masa molowa	66,00 g/mol
Wygląd	białe, krystaliczne ciało stałe lub bezbarwna oleista ciecz
	Identyfikacja
Numer CAS	6303-21-5
PubChem	3085127
Właściwości
	Gęstość
	1,49 g/cm³; ciało stałe; 1,21–1,26 g/cm³ (20 °C); 50% roztwór wodny
	Rozpuszczalność w wodzie
	bardzo dobrze
	w innych rozpuszczalnikach
	etanol, eter dietylowy
Temperatura topnienia	26,5 °C
Temperatura wrzenia	130 °C
Kwasowość (pKa)	1,244 lub 2,0
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: Kwas fosfinowy (nr 104633) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck). [dostęp 2019-09-18].
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki; 50% roztwór wodny
Niebezpieczeństwo
Zwroty H	H314
Zwroty P	P280, P301+P330+P331, P305+P351+P338, P308+P310
	Europejskie oznakowanie substancji
	oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
	Żrący; (C)
Zwroty R	R34
	Podobne związki
Podobne związki	kwas fosfonowy
Pochodne sole lub estry	fosfiniany (podfosforyny)
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons

Kwas fosfinowy, kwas podfosforawy (nazwa Stocka: kwas fosforowy(I)), HPH
2O
2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów tlenowych, w którym fosfor występuje na I stopniu utlenienia^[5]. Jego sole i estry to fosfiniany (podfosforyny).

Budowa

Widmo ³¹P NMR kwasu fosfinowego w pirydynie

W cząsteczce kwasu fosfinowego dwa atomy wodoru przyłączone są bezpośrednio do atomu fosforu i nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej w łagodnych warunkach. W efekcie oddysocjować może tylko jeden proton (z grupy hydroksylowej), dlatego jest kwasem jednozasadowym^[6]^[5]. Sygnał fosforu na widmie ³¹P NMR wykazuje charakterystyczne rozszczepienie na tryplet o stałej sprzężenia ¹J_PH rzędu 500 Hz.

Otrzymywanie

Kwas fosfinowy można otrzymać przez ogrzewanie białego fosforu w alkaliach, a następnie zakwaszenie uzyskanych roztworów fosfinianów^[2]:

P
4 + 4OH−
+ 4H
2O → 4PH
2O−
2 + 2H
2↑

PH
2O−
2 + H+
→ HPH
2O
2

Fosfiniany można też wyizolować i prowadzić reakcję na czystej soli, np. działając kwasem siarkowym na podfosforyn baru^[6]:

Ba(PH
2O
2)
2 + H
2SO
4 → BaSO
4↓ + 2HPH
2O
2

Z roztworów nie można go wydzielić w czystej postaci przez odparowanie ze względu na nietrwałość. Można go jednak uzyskać przez wielokrotną ekstrakcję roztworu wodnego eterem dietylowym^[2].

Właściwości

Jest to białe, krystaliczne ciało stałe lub bezbarwna oleista ciecz, bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie^[1]^[6]. Ma silne właściwości redukujące^[5].

Ciepło tworzenia tego związku wynosi –609 kJ/mol^[7].

Zastosowanie

Wykorzystuje się go w preparatyce organicznej np. do redukcji soli diazoniowych do arenów^[8]. Może być także wykorzystywany do fosfinylacji alkoholi i nukleozydów, dając w efekcie estry H-fosfinianowe, siarkowane następnie do odpowiednich H-tiofosfonianów^[9], będących prekursorami do uzyskiwania np. diestrów ditiofosforanowych^[10]:

ROH + HO−P(O)H
2 + PvCl → RO−P(O)H
2 + HCl + PvOH^[9]

RO−P(O)H
2 + S → RO−PH(O)SH^[9]

RO−P(O)H
2 + ROH + PvCl → (RO)
2PH(S)^[10]

(RO)
2PH(S) + S → (RO)
2P(S)(SH)^[10]

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-80, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).
↑ ^a ^b ^c ^d Greenwood i Earnshaw 1997 ↓, s. 513–514.
↑ Greenwood i Earnshaw 1997 ↓, s. 50.
↑ Kwas fosfinowy (nr 104633) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck). [dostęp 2019-09-18].
↑ ^a ^b ^c Greenwood i Earnshaw 1997 ↓, s. 511–512.
↑ ^a ^b ^c AdamA. Bielański AdamA., Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 675, ISBN 83-01-13654-5 .
↑ WitoldW. Mizerski WitoldW., Małe tablice chemiczne, Warszawa: Adamantan S.C., 2002, ISBN 83-7350-017-0 .
↑ JohnJ. McMurry JohnJ., Chemia organiczna, wyd. 3, t. 4, Warszawa: PWN, 2005, s. 988, ISBN 83-01-14406-8 .
↑ ^a ^b ^c J.J. Stawinski J.J. i inni, Nucleoside H-Phosphonates. 12. Synthesis of Nucleoside 3'-(Hydrogen-phosphonothioate) Monoesters via Phosphinate Intermediates, „Journal of Organic Chemistry”, 55 (11), 1990, s. 3503–3506, DOI: 10.1021/jo00298a023 (ang.).
↑ ^a ^b ^c Geoffrey M.G.M. Porritt Geoffrey M.G.M., Colin B.C.B. Reese Colin B.C.B., Nucleoside phosphonodithioates as intermediates in the preparation of dinucleoside phosphorodithioates and phosphorothioates, „Tetrahedron Letters”, 30 (35), 1989, s. 4713–4716, DOI: 10.1016/S0040-4039(01)80782-6 (ang.).

Bibliografia

Norman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).

[CRC88-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-80, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).

[CITEREFGreenwoodEarnshaw1997513–514-2] Greenwood i Earnshaw 1997 ↓, s. 513–514.

[CITEREFGreenwoodEarnshaw199750-3] Greenwood i Earnshaw 1997 ↓, s. 50.

[SA-4] Kwas fosfinowy (nr 104633) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck). [dostęp 2019-09-18].

[CITEREFGreenwoodEarnshaw1997511–512-5] Greenwood i Earnshaw 1997 ↓, s. 511–512.

[Bielanski-6] AdamA. Bielański AdamA., Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 675, ISBN 83-01-13654-5 .

[Mizerski-7] WitoldW. Mizerski WitoldW., Małe tablice chemiczne, Warszawa: Adamantan S.C., 2002, ISBN 83-7350-017-0 .

[McMurry-8] JohnJ. McMurry JohnJ., Chemia organiczna, wyd. 3, t. 4, Warszawa: PWN, 2005, s. 988, ISBN 83-01-14406-8 .

[Stawinski-9] J.J. Stawinski J.J. i inni, Nucleoside H-Phosphonates. 12. Synthesis of Nucleoside 3'-(Hydrogen-phosphonothioate) Monoesters via Phosphinate Intermediates, „Journal of Organic Chemistry”, 55 (11), 1990, s. 3503–3506, DOI: 10.1021/jo00298a023 (ang.).

[Reese-10] Geoffrey M.G.M. Porritt Geoffrey M.G.M., Colin B.C.B. Reese Colin B.C.B., Nucleoside phosphonodithioates as intermediates in the preparation of dinucleoside phosphorodithioates and phosphorothioates, „Tetrahedron Letters”, 30 (35), 1989, s. 4713–4716, DOI: 10.1016/S0040-4039(01)80782-6 (ang.).

[5]

[1]

[4]

[2]

[3]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]