Фосфоний
Фосфо́ний — группа атомов PH4, которая в некоторых случаях ведёт себя подобно одновалентному металлу — например, с сильными кислотами образует соли. Из них наиболее известен иодид фосфония PH4I.
Физические свойства
Является аналогом аммония NH4. Расстояние P-H в ионе фосфония равняется 1,42 ± 0,02 Å[1].
Растворимость фосфина PH3 в воде при нормальных условиях составляет около 0.25 объёма фосфина в одном объёме воды. Известно очень нестойкое соединение состава PH3⋅H2O, которое можно рассматривать как гидроксид фосфония PH4OH.
Температура сублимации галогенидов фосфония (при нормальном давлении) закономерно повышается от хлорида к иодиду (−28 °C для PH4Cl, 35 °C для PH4Br и 62 °C для PH4I)[2]. Их пары́ почти полностью диссоциированы на фосфин и соответствующий галогеноводород[1]
В отличие от аналогичного соединения азота — гидроксида аммония NH4OH, гидроксид фосфония в водном растворе диссоциирует очень слабо и проявляет амфотерные свойства. Константы диссоциации по типу основания и по типу кислоты составляют порядка 10−29[3].
Химические свойства солей
Тем не менее, с сильными кислотами (соляной, хлорной и т.п.) фосфоний образует достаточно устойчивые соли. Из них наиболее известны галогениды фосфония: хлорид, бромид и иодид.
Галогениды фосфония менее устойчивы к нагреванию, чем аналогичные соединения аммония. [1]
Галогениды фосфония являются сильными восстановителями. Они легко разлагаются водой, особенно в присутствии щёлочи.
Разложение иодида фосфония используется для получения чистого фосфина в лабораторных условиях[3].
Получение солей фосфония
При взаимодействии фосфина с серной кислотой при температуре около −25 °C образуется сульфат фосфония — белые расплывающиеся кристаллы.
.
При низких температурах также получен чрезвычайно взрывчатый перхлорат фосфония PH4ClO4[1].
Известны также органические соединения фосфония. Такие как промышленно полезный хлорид тетракис(гидроксиметил)фосфония. Его производят путём реакции фосфина в газообразной фазе с хлороводородом и формальдегидом:
![{\displaystyle {\ce {PH3 + HCl + 4CH2O ->[t] [P(CH2OH)]4Cl}}}](./89c4719b7fedfefeae285e1dff7712c24cb543aa.svg)
Применение солей фосфония
Текстильное производство
Хлорид тетракис(гидроксиметил)фосфония имеет промышленное значение в производстве несминаемых и огнестойких отделок для хлопчатобумажных тканей и других целлюлозных тканей.[5][4]
Органический синтез
Органические катионы фосфония липофильны и полезны в фазовом катализе, подобно четвертичным аммониевым солям.
Реагенты Виттига(илиды фосфора), полученные с помощью солей фосфония используются в органическом синтезе. Самое частое их применение это реакции Виттига.[6]
Примечания
- 1 2 3 4 Ван Везер. Фосфор и его соединения. — М., 1962. — С. 166-168.
- ↑ Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М., 1973. — Т. 1. — С. 444.
- 1 2 Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М., 1973. — Т. 1. — С. 444.
- 1 2 ТЕТРАКИС(ГИДРОКСИМЕТИЛ)ФОСФОНИЯ ХЛОРИД (тур.). Ataman Kimya. Дата обращения: 28 февраля 2025.
- ↑ Edward D. Weil, Sergei V. Levchik. Flame Retardants in Commercial Use or Development for Textiles (англ.) // Journal of Fire Sciences. — 2008-05-01. — Vol. 26, iss. 3. — P. 243–281. — ISSN 0734-9041. — doi:10.1177/0734904108089485.
- ↑ G. И. Дрозд. ФОСФОНИЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. www.cnshb.ru. Дата обращения: 28 февраля 2025.