Гипофосфористая кислота ( HPA ) или фосфиновая кислота - это оксикислота фосфора и мощный восстановитель с молекулярной формулой H 3 PO 2 . Это бесцветное легкоплавкое соединение, растворимое в воде, диоксане и спиртах. Формула этой кислоты обычно обозначается как H 3 PO 2 , но более наглядное представление - HOP (O) H 2 , что подчеркивает ее монопротный характер. Соли, полученные из этой кислоты, называются гипофосфитами . [3]
Имена | |||
---|---|---|---|
Название ИЮПАК Фосфиновая кислота | |||
Другие названия Гидрокси (оксо) - λ 5 -фосфан Гидрокси- λ 5 -фосфанон | |||
Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
ЧЭБИ | |||
ЧЭМБЛ | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.026.001 | ||
КЕГГ | |||
PubChem CID |
| ||
UNII | |||
Номер ООН | ООН 3264 | ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
Характеристики | |||
H 3 PO 2 | |||
Молярная масса | 66,00 г / моль | ||
Появление | бесцветные, расплывающиеся кристаллы или маслянистая жидкость | ||
Плотность | 1,493 г / см 3 [2] 1,22 г / см 3 (50 мас.% Водн. Раствор) | ||
Температура плавления | 26,5 ° С (79,7 ° F, 299,6 К) | ||
Точка кипения | 130 ° С (266 ° F, 403 К) разлагается | ||
смешивающийся | |||
Растворимость | хорошо растворим в спирте , эфире | ||
Кислотность (p K a ) | 1.2 | ||
Основание конъюгата | Фосфинат | ||
Состав | |||
Молекулярная форма | псевдотетраэдр | ||
Опасности | |||
Паспорт безопасности | Джей Ти Бейкер | ||
точка возгорания | Не воспламеняется | ||
Родственные соединения | |||
Родственные оксикислоты фосфора | Фосфорная кислота Фосфорная кислота | ||
Родственные соединения | Гипофосфит натрия Гипофосфит бария | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
проверить ( что есть ?) | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
HOP (O) H 2 находится в равновесии с минорным таутомером HP (OH) 2 . Иногда второстепенный таутомер называют гипофосфористой кислотой, а основной таутомер - фосфиновой кислотой.
Подготовка и доступность
Гипофосфорная кислота была впервые получена в 1816 году французским химиком Пьером Луи Дюлонгом (1785–1838). [4]
Кислоту получают промышленным способом с помощью двухстадийного процесса: во-первых, соли гипофосфита щелочных и щелочноземельных металлов образуются в результате реакции белого фосфора с горячим водным раствором соответствующего гидроксида , например Ca (OH) 2 .
- P 4 + 4 OH - + 4 H 2 O → 4 H
2PO-
2+ 2 ч 2
Затем соль обрабатывают сильной неокисляющей кислотой, чтобы получить свободную гипофосфористую кислоту:
- ЧАС
2PO-
2+ H + → H 3 PO 2
HPA обычно поставляется в виде 50% водного раствора. Безводная кислота не может быть получена простым испарением воды, поскольку кислота окисляется до фосфористой кислоты и фосфорной кислоты, а также диспропорционирует до фосфористой кислоты и фосфина . Чистая безводная гипофосфористая кислота может быть получена путем непрерывной экстракции водных растворов диэтиловым эфиром . [5]
Реакции и использование
Его основное промышленное применение - химическое никелирование (Ni – P), хотя в основном он используется в виде соли ( гипофосфита натрия ). [6]
Гипофосфористая кислота может восстанавливать оксид хрома (III) до оксида хрома (II):
H 3 PO 2 + 2 Cr 2 O 3 → 4 CrO + H 3 PO 4
Органическая химия
В органической химии H 3 PO 2 можно использовать для восстановления солей арендиазония , превращая ArN+
2в Ar – H. [7] [8] [9] При диазотировании в концентрированном растворе гипофосфористой кислоты аминный заместитель может быть удален из аренов.
Благодаря своей способности действовать как мягкий восстанавливающий агент и поглотитель кислорода, он иногда используется в качестве добавки в реакциях этерификации Фишера , где он предотвращает образование окрашенных примесей.
Он используется для получения производных фосфиновой кислоты. [10]
Химический статус DEA List I
Поскольку фосфорноватистая кислота может уменьшить элементарный йод , чтобы сформировать йодистоводородную кислоту , которая представляет собой реагент эффективной для снижения эфедрина или псевдоэфедрина , чтобы метамфетамин , [11] администрирование по борьбе с наркотиками США обозначенной фосфорноватистой кислоты (и ее соль) в виде список I предшественника химического эффективного ноября 16, 2001. [12] Соответственно, лица, занимающиеся обработкой гипофосфористой кислоты или ее солей в Соединенных Штатах , подлежат строгому нормативному контролю, включая требования к регистрации, ведению документации, отчетности и импорту / экспорту в соответствии с Законом о контролируемых веществах и 21 CFR §§ 1309. и 1310. [12] [13] [14]
Фосфинорганические кислоты (фосфинаты)
Фосфинорганические кислоты имеют формулу R 2 PO 2 H. Два атома водорода, непосредственно связанные с фосфором в фосфиновой кислоте, заменены органическими группами. Например, формальдегид и H 3 PO 2 реагируют с образованием (HOCH 2 ) 2 PO 2 H. Точно так же фосфиновая кислота присоединяется к акцепторам Михаэля , например, с акриламидом она дает H (HO) P (O) CH 2 CH 2 C ( O) NH 2 . Семейство диалкилфосфиновых кислот Cyanex используется в гидрометаллургии для извлечения металлов из руд.
Неорганические производные
Некоторые комплексы металлов были получены из H 3 PO 2 , одним из примеров является Ni (O 2 PH 2 ) 2 .
Источники
- Коттон, Ф. Альберт ; Уилкинсон, Джеффри ; Мурильо, Карлос А .; Бохманн, Манфред (1999), Advanced Inorganic Chemistry (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
- Объявление ChemicalLand21
- Корбридж, DEC Phosphorus: Очерк его химии, биохимии и технологии (5-е изд.). Амстердам: Эльзевир. ISBN 0-444-89307-5.
- Попик, В.В.; Wright, AG; Хан, Т.А.; Мерфи, Дж. А. (2004). «Гипофосфорная кислота». В пакете, Л. (ред.). Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. DOI : 10.1002 / 047084289X .
- Rich, DW; Смит, MC (1971). Химическое осаждение никеля, кобальта и железа . Покипси, Нью-Йорк: Корпорация IBM.
Рекомендации
- ^ Петруччи, Ральф Х. (2007). Общая химия (9-е изд.). п. 946.
- ^ Прадёт Патнаик. Справочник неорганических химикатов . Макгроу-Хилл, 2002 г., ISBN 0-07-049439-8
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Дюлонг приготовил ацидный гипофосфореукс путем добавления фосфида бария (Ba 3 P 2 ) к воде, в результате чего образовалсягазообразный фосфин (PH 3 ), фосфат бария и гипофосфит бария. Поскольку газообразный фосфин покинул раствор, а фосфат бария выпал в осадок, в растворе оставался только гипофосфит бария. Затем из фильтрата можно получить гипофосфористую кислоту путем добавления серной кислоты, которая осаждает сульфат бария, оставляя гипофосфористую кислоту в растворе. Видеть:
- Дюлонг (1816) «Extrait d'un mémoire sur les combinaisons du phosphore avec l'oxigène» (Отрывок из воспоминаний о соединениях фосфора с кислородом), Annales de Chimie et de Physique , 2 : 141–150. [На французском]
- Грэм, Томас, Элементы неорганической химии , 2-е изд. (Филадельфия, Пенсильвания: Blanchard and Lea, 1858), стр. 316.
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 513. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Абрантес, Л. М. (1994). «О механизме химического нанесения никелевого покрытия Ni – P». Журнал Электрохимического общества . 141 (9): 2356. DOI : 10,1149 / 1,2055125 .
- ^ Уильям Х. Браун; Брент Л. Айверсон; Эрик Анслин; Кристофер С. Фут (2013). Органическая химия . Cengage Learning. п. 1003. ISBN 9781133952848.
- ^ Робисон, ММ; Робисон, Б.Л. «2,4,6-Трибромбензойная кислота» . Органический синтез . 36 : 94.; Коллективный объем , 4
- ^ Корнблюм, Н. (1941). «3,3'-Диметоксибифенил и 3,3'-Диметилбифенил». Органический синтез . 21 : 30. DOI : 10,15227 / orgsyn.021.0030 .
- ^ Карла Браво-Альтамирано, Жан-Люк Моншан (2008). «Катализируемое палладием дегидративное аллилирование гипофосфористой кислоты аллиловыми спиртами» . Орг. Synth . 85 : 96. DOI : 10,15227 / orgsyn.085.0096 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Гордон, ЧП; Фрай, Эй Джей; Хикс, Л.Д. (23 августа 2005 г.). «Дальнейшие исследования по восстановлению бензиловых спиртов гипофосфористой кислотой / йодом» (PDF) . АРКИВОК . 2005 (vi): 393–400. ISSN 1424-6376 .
- ^ а б 66 FR 52670—52675. 17 октября 2001 г.
- ^ «21 CFR 1309» . Архивировано из оригинала на 2009-05-03 . Проверено 2 мая 2007 .
- ^ 21 USC, Глава 13 (Закон о контролируемых веществах)