Trimethylfosfaan

Trimethylfosfaan
Structuurformule en molecuulmodel
	Structuurformule van
Algemeen
Molecuulformule
IUPAC-naam	Trimethylfosfaan
Andere namen	Trimethylfosfine, Trimethylfosfor
Molmassa	76,08 g/mol
SMILES	CP(C)C
CAS-nummer	594-09-2
EG-nummer	209-823-1
PubChem	68983
Wikidata	Q3268860
Beschrijving	Kleurloze vloeistof
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
H-zinnen	H225 - H315 - H319 - H335
P-zinnen	P210 - P261 - P305+P351+P338
VN-nummer	1993
Fysische eigenschappen
Dichtheid	0,735 g/cm³
Smeltpunt	-86 °C
Kookpunt	38 - 39 °C
Vlampunt	-19 °C
Dampdruk	(20 °C) 49,9·103 Pa
Brekingsindex	1,428
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment	1,19 D
Evenwichtsconstante(n)	pKz = 8,65
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Trimethylfosfaan, ook wel trimethylfosfine genoemd, is een organische fosforverbinding met de formule ${\ce {P(CH3)3}}$ , wat vaak afgekort wordt tot ${\ce {PMe3}}$ . Het is een kleurloze vloeistof met een voor veel mensen onplezierige lucht. Deze lucht is karakteristiek voor veel alkylfosfanen. De verbinding wordt veel als ligand toegepast in de coördinatiechemie.

Synthese

${\ce {PMe3}}$ kan bereid worden via de reactie van trifenylfosfiet met methylmagnesiumchloride:^[3]

{\ce {3CH3MgCl\ +\ P(OC6H5)3\ ->[{\ce {Bu2O}}]\ P(CH3)3\ +\ 3C6H5OMgCl}}

De synthese wordt uitgevoerd in dibutylether waaruit het door het verschil in kookpunt (142°C voor de ether, 39°C voor het fosfaan) makkelijk gedestilleerd kan worden.

Structuur

De vorm van het molecuul is dat van een driezijdige pyramide met een vrijwel perfecte C_3v symmetrie. De C-P-C bindingshoek is ongeveer 98,6°.^[4] Deze hoek is in overeenstemming met het feit dat fosfor voornaamelijk de 3p-orbitalen voor de binding gebruikt en dat er vrij weinig sp-hybridisatie in fosfor optreedt, een veel voorkomend verschijnsel in de fosforchemie. Het gevolg is dat het vrije elektronenpaar van fosfor zich in een voornamelijk s-orbitaal bevindt, net als in fosfine, ${\ce {PH3}}$ .^[5]

Reacties

Structuur van ${\ce {W[P(CH3)3]5}}$ .^[6]

Met een pK_z van 8,65 is trimetylfosfaan in staat met sterke zuren een proton te accepteren en (na verwijderen van het oplosmiddel) zouten van het type ${\ce {[HP(CH3)3^{+}]X^{-}}}$ te geven.^[4] Deze reactie is reversibel.

Met sterke basen, zoals alkyllithium-verbindingen wordt aan één van de methylgroepen een waterstof-ion onttrokken en ontstaat ${\ce {P(CH3)2CH2Li}}$ .

${\ce {P(CH3)3}}$ wordt makkelijk geoxideerd tot trimethylfosfineoxide. Met broommethaan wordt, analoog aan de reactie van trimethylamine met die stof, tetramethylfosfoniumbromide gevormd..^[7]

Coördinatieverbindingen

Trimethylfosfine is een sterk basische ligand die met vrijwel alle metalen coördinatieverbindingen vormt. Als ligand heeft de stof een kegelhoek van 118°.^[8] Deze hoek geeft een indicatie van de sterische eisen die de ligand stelt, en daarmee ook hoe de ligand aan metalen kan binden.

Als tamelijk compact fosfine kunnen meerdere ${\ce {PMe3}}$ -moleculen aan één overgangsmetaal-centrum binden, bijvoorbeeld ${\ce {Pt(PEt3)4}}$ ^{[noot 1]}^[9] Met zilverjodide wordt een lucht-stabiele vaste stof gevormd, ${\ce {AgI(PMe3)}}$ , waaruit bij verwarmen weer trimethylfosfaan vrijkomt.

Veiligheid

${\ce {PMe3}}$ is een toxische en pyrofore stof. Na oxidatie met natriumhypochloriet of waterstofperoxide tot trimethylfosfineoxide is het relatief velig te hanteren.^[10]

Bronnen, noten en/of referenties

Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Trimethylphosphine op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

Noten in de tekst

↑ Hoewel de ethylgroep een koolstof-atoom groter is dan de methylgroep, zal de sterische vraag van de twee niet wezenlijk verschillen doordat de extra groep naar buiten toe weg kan draaien.

Verwijzingen in de tekst

↑ ^a ^b Trimethylphosphine (CHEBI:35890). Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). European Bioinformatics Institute (6 June 2006). Geraadpleegd op 25 september 2011.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g Productinformatie in de Online catalogus van Sigma Aldrich voor Trimethylfosfine, geraadpleegd op 25 februari 2024.
↑ Trimethylphosphine. DOI:10.1002/9780470132593.ch76 (1990), 305–310. ISBN 978-0-470-13259-3.
↑ ^a ^b Schier, Annette, Schmidbaur, Hubert (2006). Encyclopedia of Inorganic Chemistry, First Edition. DOI:10.1002/0470862106.ia177, "P-Donor Ligands". ISBN 0-470-86078-2.
↑ E. Fluck, The Chemistry of Phosphine, Topics in Current Chemistry Vol. 35, 64 pp, 1973.
↑ Sattler, A., Parkin, G., (2011). Formation of a Cationic Alkylidene Complex via Formal Hydride Abstraction: Synthesis and Structural Characterization of [W(PMe₃)₄([η²-CHPMe₂)H]X (X = Br, I). Chemical Communications 47 (48): 12828–12830. PMID: 22048609. DOI: 10.1039/C1CC15457E.
↑ H. F. Klein (1978). Inorganic Syntheses. DOI:10.1002/9780470132494.ch23, "Trimethylphosphonium Methylide (Trimethyl Methylenephosphorane)", 138–140. ISBN 978-0-470-13249-4.
↑ G. L. Miessler and D. A. Tarr Inorganic Chemistry, 3rd Ed, Pearson/Prentice Hall publisher, ISBN 0-13-035471-6.
↑ T. Yoshida (1990). Inorganic Syntheses. DOI:10.1002/9780470132593.ch32, "Tetrakis(Triethylphosphine)Platinum(0)", 122–123. ISBN 978-0-470-13259-3.
↑ Trimethylphosphine solution. sigmaaldrich.com. Geraadpleegd op 1 August 2023.

[9] Hoewel de ethylgroep een koolstof-atoom groter is dan de methylgroep, zal de sterische vraag van de twee niet wezenlijk verschillen doordat de extra groep naar buiten toe weg kan draaien.

[trimethylphosphine_(CHEBI:35890)-1] Trimethylphosphine (CHEBI:35890). Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). European Bioinformatics Institute (6 June 2006). Geraadpleegd op 25 september 2011.

[Ald-2] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g Productinformatie in de Online catalogus van Sigma Aldrich voor Trimethylfosfine, geraadpleegd op 25 februari 2024.

[3] Trimethylphosphine. DOI:10.1002/9780470132593.ch76 (1990), 305–310. ISBN 978-0-470-13259-3.

[Schmidbaur-4] Schier, Annette, Schmidbaur, Hubert (2006). Encyclopedia of Inorganic Chemistry, First Edition. DOI:10.1002/0470862106.ia177, "P-Donor Ligands". ISBN 0-470-86078-2.

[5] E. Fluck, The Chemistry of Phosphine, Topics in Current Chemistry Vol. 35, 64 pp, 1973.

[6] Sattler, A., Parkin, G., (2011). Formation of a Cationic Alkylidene Complex via Formal Hydride Abstraction: Synthesis and Structural Characterization of [W(PMe₃)₄([η²-CHPMe₂)H]X (X = Br, I). Chemical Communications 47 (48): 12828–12830. PMID: 22048609. DOI: 10.1039/C1CC15457E.

[7] H. F. Klein (1978). Inorganic Syntheses. DOI:10.1002/9780470132494.ch23, "Trimethylphosphonium Methylide (Trimethyl Methylenephosphorane)", 138–140. ISBN 978-0-470-13249-4.

[8] G. L. Miessler and D. A. Tarr Inorganic Chemistry, 3rd Ed, Pearson/Prentice Hall publisher, ISBN 0-13-035471-6.

[10] T. Yoshida (1990). Inorganic Syntheses. DOI:10.1002/9780470132593.ch32, "Tetrakis(Triethylphosphine)Platinum(0)", 122–123. ISBN 978-0-470-13259-3.

[11] Trimethylphosphine solution. sigmaaldrich.com. Geraadpleegd op 1 August 2023.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[noot 1]

[9]

[10]