Τριμεθυλοφωσφίνη

Τριμεθυλοφωσφίνη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Τριμεθυλοφωσφίνη
Άλλες ονομασίες	Τριμεθυλοφωσφαμίνη Τριμεθυλοφωσφίνη Τριμεθυλοφωσφάνιο μεθυλο-2-φωσφαπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C2H7P
Μοριακή μάζα	76,07
Σύντομος συντακτικός τύπος	(CH3)3P
Συντομογραφίες	Me3P
Αριθμός CAS	594-09-2
SMILES	CP(C)C
Δομή
Διπολική ροπή	1,19 D
Είδος δεσμού	σ (2sp3-3sp3, C-P)
Πόλωση δεσμού	3% (C--P+)
Γωνία δεσμού	118° (CPC)
Μοριακή γεωμετρία	τριγωνική πυραμιδική
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	3 Προπανοφωσφαμίνη-1 Προπανοφωσφαμίνη-2 P-μεθυλαιθανοφωσφαμίνη
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-86 °C
Σημείο βρασμού	38-39 °C
Πυκνότητα	735 kg/m3
Διαλυτότητα στο νερό	μικρή
Εμφάνιση	άχρωμο πυροφορικό υγρό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Φράσεις κινδύνου	11-36/37/38
Φράσεις ασφαλείας	9-16-26-36/37/39
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η τριμεθυλοφωσφίνη (αγγλικά: trimethylphosphine) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και φωσφόρο, με χημικό τύπο C₃H₉P. Eίναι η απλούστερη τριτοταγής (δηλαδή τριυποκατεστημένη) οργανική φωσφίνη. Είναι το φωσφορούχο ανάλογο της τριμεθυλαμίνης. Μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχεται από τη «μητρική» ένωση «φωσφίνη» (PH₃), με αντικατάσταση όλων [δηλαδή και των τριών (3)] ατόμων υδρογόνου της τελευταίας από τρία (3) μεθύλια (CH₃-). Η χημικά καθαρή τριμεθυλαμίνη, στις συνηθισμένες συνθήκες, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο πυροφορικό (δηλαδή που αυτοαναφλέγεται εύκολα) και τοξικό υγρό. Με επίδρσση υποχλωριώδους νατρίου (NaClO) μπορεί να μετατραπεί σε μη πυροφορικό τριμεθυλοφωσφινοξείδιο [(CH₃)₃PO)]. Με βάση το χημικό τύπο της (C₃H₉P) έχει τρία (3) ισομερή θέσης:

1. Προπυλοφωσφίνη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂PH₂.
2. Ισοπροπυλοφωσφίνη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH(PH₂)CH₃.
3. Αιθυλομεθυλοφωσφίνη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂PHCH₃.

Ονοματολογία

1. Η πρώτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί φωσφαμίνη (συστηματική ονομασία, δηλαδή αμίνη με φωσφόρο αντί άζωτο) άκυκλη με ένα (1) άτομα άνθρακα, χωρίς διπλό ή τριπλό δεσμό και δύο (2) επιπλέον μεθύλια συνδεμένο με το άτομο του φωσφόρου.
2. Η δεύτερη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί τριυποκατεστημένο, από τρία (3) συνολικά μεθύλια, φωσφάνιο (συστηματική ονομασία, PH₃).
3. Η τρίτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί τριυποκατεστημένο, από τρία (3) συνολικά μεθύλια, φωσφίνη (παλαιότερη, αλλά πολύ πιο συνηθισμένη ονομασία, PH₃).
4. Η τέταρτη είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή μεθυλοπροπάνιο [(CH₃)₃CH] στο οποίο έχει αντικατασταθεί το #2 άτομο άνθρακα (C) με ένα άτομο φωσφόρου (P).

Παραγωγή

Με οργανομαγνησιακή ένωση

Με επίδραση μεθυλομαγνησιοβρωμίδιου (CH₃MgBr) σε τριχλωριούχο φωσφόρο (PCl₃) παράγεται τριμεθυλοφωσφίνη:

$\mathrm {CH_{3}Br+2Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}CH_{3}MgBr}$
$\mathrm {3CH_{3}MgBr+PCl_{3}{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{3}P+3MgClBr\downarrow }$

Με μεθυλίωση διμεθυλοφωσφίνης

Με επίδραση διμεθυλοφωσφίνης (CH₃PHCH₃) σε μεθυλαλογονίδιο (CH₃X) παράγεται τριμεθυλοφωσφίνη:

$\mathrm {CH_{3}X+CH_{3}PHCH_{3}{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{3}P+HX}$

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

Η τριμεθυλοφωσφίνη έχει έντονο πυρηνόφιλο χαρακτήρα, λόγω της μεγάλης επιδεκτικότητας πόλωσης του φωσφόρου.

Αλκυλίωση

Η αντίδραση με αλκυλαλογονίδια παράγεται τεταρτοταγές αλογονούχο αλκυλοτριμεθυλοφωσφώνιο {[RP(CH₃)₃]X}:

$\mathrm {RX+(CH_{3})_{3}P{\xrightarrow {}}[RP(CH_{3})_{3}]X}$

Αναγωγικές ικανότητες

Γενικά, οι ενώσεις του τρισθενούς φωσφόρου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναγωγικά μέσα, για να αφαιρέσουν οξυγόνο ή θείο από διάφορες ενώσεις. Μερικά σχετικά παραδείγματα είναι τα ακόλουθα:

1. Αναγωγή θειοξειδίων (RSOR) σε θειαιθέρες (RSR):

$\mathrm {RSOR+(CH_{3})_{3}P{\xrightarrow {}}RSR+(CH_{3})_{3}PO}$

2. Αναγωγή νιτρωδοαλκανίων (RNO) σε αμίνες (RNH₂)

$\mathrm {RNO+(CH_{3})_{3}P{\xrightarrow {}}RNH_{2}+(CH_{3})_{3}PO}$

3. Αναγωγή οξιράνιου σε αιθένιο:

$\mathrm {+(CH_{3})_{3}P{\xrightarrow {}}CH_{2}=CH_{2}+(CH_{3})_{3}PO}$

4. Αναγωγή θειιράνιου σε αιθένιο:

$\mathrm {+(CH_{3})_{3}P{\xrightarrow {}}CH_{2}=CH_{2}+(CH_{3})_{3}PS}$

• Όπου τα R συμβολίζουν υδροκαρβύλια, και σε όποια ένωση αναφέρονται δύο από αυτά δεν είναι απαραίτητο να είναι ίδια μεταξύ τους.

Επίδραση μεθυλενίου

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH₂]) σε τριμεθυλοφωσφίνη παράγεται αιθυλοδιμεθυλοφωσφίνη:

$\mathrm {(CH_{3})_{3}P+CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}PCH_{2}CH_{3}+KCl+H_{2}O}$

Ενώσεις συναρμογής

Η τριμεθυλοφωσφίνη παράγει επίσης ένα μεγάλο αριθμό ενώσεων συναρμογής, συμπεριφερόμενη ως βάση κατά Lewis, με διάφορα μέταλλα. Π.χ. αντιδρά με τον πεντακαρβονυλοσίδηρο [Fe(CO)₅], σχηματίζοντας τετρακαρβονυλοτριμεθυλοφωσφινοσίδηρο [Fe(CO)₄P(CH₃)₃]:

$\mathrm {(CH_{3})_{3}P+Fe(CO)_{5}{\xrightarrow {}}Fe(CO)_{4}P(CH_{3})_{3}+CO\uparrow }$

Πηγές πληροφόρησης

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982