Φωσφίνη

Η «φωσφίνη»Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών. (, ονομασία κατά IUPAC «φωσφάνιο» phosphane) είναι ανόργανη δυαδική χημική ένωση με μοριακό τύπο PH3. Σημειώνεται ότι το αντίστοιχο υδρίδιο του πεντασθενούς φωσφόρου ονομάζεται φωσφοράνιο (PH5). Η φωσφίνη αποτελεί το φωσφορούχο ανάλογο της αμμωνίας.

Η χημικά καθαρή φωσφίνη, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο εύφλεκτο και τοξικό αέριο. Η ίδια η (χημικά) καθαρή φωσφίνη είναι άοσμη, αλλά δείγματά της συχνά έχουν πολύ έντονη και άσχημη οσμή σκόρδου ή ψαριών σε αποσύνθεση, εξαιτίας της παρουσίας σε αυτά (τα δείγματα), διαφόρων «υποκατεστημένων» φωσφινών ή και διφωσφίνης (P2H4). Αν η φωσφίνη περιέχει ίχνη διφωσφίνης, τότε είναι εξαιρετικά εύφλεκτη στον ατμοσφαιρικό αέρα, και όταν αναφλεγεί, καίγεται με λαμπερή φλόγα.

Επίσης, εκτός από τη «μητρική» ένωση, ο όρος «φωσφίνη» επεκτείνεται επίσης σε μια σειρά από ανόργανες και οργανικές «θυγατρικές» ή «υποκατεστημένες» παράγωγες ενώσεις, με γενικό τύπο RxPy, που περιέχουν μόνο τρισθενή φωσφόρο, όπου x, y φυσικοί αριθμοί και τα όχι απαραίτητα ίδια R μπορεί να είναι υδρογόνο, αλογόνο, ανόργανη ή οργανική μονοσθενής ρίζα, ενώ δύο ή τρία R μπορούν, επίσης, να αντικατασταθούν από μια δισθενή ή τρισθενή ρίζα, αντιστοίχως, σχηματίζοντας έτσι ετεροκυκλική φωσφίνη. Οι υποκατεστημένες αυτές «φωσφίνες» είναι σημαντικές ως καταλύτες, σχηματίζοντας σύμπλοκα με διάφορα μεταλλικά ιόντα. Αν και οι τρεις (3) ρίζες (R), με τις οποίες ενώνεται το ένα (τουλάχιστον) άτομο φωσφόρου είναι διαφορετικές, τότε προκύπτουν εναντιομερείς φωσφίνες, οι οποίες καταλύουν αντιδράσεις που δίνουν ειδικά χειρόμορφα εναντιομερή προϊόντα. Οι «θυγατρικές» φωσφίνες θεωρείται γενικά ότι αποτελούν τις φωσφορούχες ανάλογες ενώσεις των αμινών.

 Ιστορία 

Ο Φιλίππ Γκανγκαμπρέ (Philippe Gengembre, 1764-1838), ένας φοιτητής του Αντουάν Λωράν Λαβουαζιέ (Antoine Lavoisier), παρατήρησε πρώτος τη φωσφίνη το 1783, θερμαίνοντας στοιχειακό φωσφόρο σε ένα υδατικό διάλυμα ανθρακικού καλίου (K2CO3)Gengembre (1783) "Mémoire sur un nouveau gas obtenu, par l'action des substances alkalines, sur le phosphore de Kunckel" (Memoir on a new gas obtained by the action of alkaline substances on Kunckel's phosphorus), Mémoires de mathématique et de physique, 10 : 651-658.Σημείωση: Για περισσότερες πληροφορίες πάνω στην πρώιμη ιστορία της φωσφίνης δείτε τις ακόλουθες πηγές:
 The Encyclopaedia Britannica (1911 edition), τόμος. 21, σελ. 480: Phosphorus: Phosphine.
 Thomas Thomson, A System of Chemistry, 6th ed. (London, England: Baldwin, Cradock, and Joy, 1820), τόμος. 1, σελ. 272..

Ίσως επειδή είναι ισχυρά σχετιζόμενη με το στοιχειακό φωσφόρο, η φωσφίνη αρχικά θεωρούνταν ως αέρια αλλοτροπική μορφή του στοιχείου. Όμως το 1789, ο Αντουάν Λωράν Λαβουαζιέ αναγνώρισε τη φωσφίνη ως χημική ένωση του υδρογόνου και του φωσφόρου, περιγράφοντάς την ως «υδρίδιο του φωσφόρου» ή «φωσφορούχο υδρογόνο»Note:
On p. 222 of his Traité élémentaire de chimie … , vol. 1, (Paris, France: Cuchet, 1789), Lavoisier calls the compound of phosphorus and hydrogen "phosphure d'hydrogène" (hydrogen phosphide). However, on p. 216, he calls the compound of hydrogen and phosphorus "Combinaison inconnue." (unknown combination), yet in a footnote, he says about the reactions of hydrogen with sulfur and with phosphorus: "Ces combinaisons ont lieu dans l'état de gaz & il en résulte du gaz hydrogène sulfurisé & phosphorisé." (These combinations occur in the gaseous state, and there results from them sulfurized and phosphorized hydrogen gas.)
In Robert Kerr's 1790 English translation of Lavoisier's Traité élémentaire de chimie … — namely, Lavoisier with Robert Kerr, trans., Elements of Chemistry … (Edinburgh, Scotland: William Creech, 1790) — Kerr translates Lavoisier's "phosphure d'hydrogène" as "phosphuret of hydrogen" (p. 204), and whereas Lavoisier — on p. 216 of his Traité élémentaire de chimie
 … — gave no name to the combination of hydrogen and phosphorus, Kerr 
calls it "hydruret of phosphorus, or phosphuret of hydrogen" (p. 198). Lavoisier's note about this compound — "Combinaison inconnue."
 — is translated: "Hitherto unknown." Lavoisier's footnote is translated
 as: "These combinations take place in the state of gas, and form, 
respectively, sulphurated and phosphorated oxygen gas." The word
"oxygen" in the translation is an error because the original text
clearly reads "hydrogène" (hydrogen). (The error was corrected in subsequent editions.).

Το 1844 ο Πωλ Θέναρντ (Paul Thénard), χημικός και γιος του (διασημότερου) χημικού Λουί Ζακ Θενάρ (Louis Jacques Thénard), χρησιμοποίησε ψυκτική παγίδα για να διαχωρίσει τη διφωσφίνη από τη φωσφίνη και δημιούργησε φωσφορούχο ασβέστιο (Ca3P2), αποδεικνύοντας ότι η διφωσφίνη ήταν υπεύθυνη για ένα (σημαντικό) μέρος από την αυξημένη αναφλεξιμότητα που (έως τότε) αποδίδονταν (όλη) στη φωσφίνη. Ακόμη, απέδειξε ότι το χαρακτηριστικό πορτοκαλί-καφέ χρώμα που σχηματίζει σε διάφορες επιφάνειες, είναι προϊόν του πολυμερισμού τηςPaul Thénard (1844) "Mémoire sur les combinaisons du phosphore avec l'hydrogène" (Memoir on the compounds of phosphorus with hydrogen), Comptes rendus, 18 : 652-655.. Θεώρησε, όμως, (λανθασμένα) τον τύπο της διφωσφίνης ως PH2, και επομένως ότι είναι ενδιάμεση ένωση μεταξύ του στοιχειακού φωσφόρου, των πολυφωσφινών και της φωσφίνης. Το φωσφορούχο ασβέστιο παράγει περισσότερη διφωσφίνη από άλλες φωσφορούχες ενώσεις, γιατί περιέχει ήδη δεσμό P-P στο «μόριο» του αρχικού υλικού (διευκολύνοντας έτσι τον σχηματισμό της διφωσφίνης).

Η ονομασία «φωσφίνη» πρωτοεμφανίστηκε για χρήση σε οργανικές υποκατεστημένες (δηλαδή «θυγατρικές») φωσφίνες το 1857In 1857, August Wilhelm von Hofmann
 announced the synthesis of organic compounds containing phosphorus, 
which he named "trimethylphosphine" and "triethylphosphine", in analogy
with "amine" (organo-nitrogen compounds), "arsine" (organo-arsenic
compounds), and "stibine" (organo-antimony compounds). See: A.W. Hofmann
 and Auguste Cahours (1857) "Researches on the phosphorus bases," Proceedings of the Royal Society of London, 8 : 523-527. From page 524: "The bases Me3P and E3P, the products of this reaction, which we propose to call respectively trimethylphosphine and triethylphosphine, … ". Η «μητρική» φωσφίνη ονομάστηκε έτσι από το 1865 (ή ίσως λίγο νωρίτερα)William Odling, A Course of Practical Chemistry Arranged for the Use of Medical Students, 2nd ed. (London, England: Longmans, Green, and Co., 1865), pp. 227, 230..

Το 1891 ο Ερνστ φον Μάγερ (Ernst von Meyer) περιέγραψε την πρώιμη έρευνα για τη φωσφίνη ως εξής: «Η ανακάλυψη του φωσφιδίου του υδρογόνου (PH3) από τον Γκανγκέμπρ (Gengembre) το 1783 και η εξέτασή του από τον Πελετιέ (Peletie, που πρώτος την παρασκεύασε καθαρή), έγινε δυνατή από τις έρευνες του Χάμφρεϊ Ντέιβι (Humphry Davy), που μετονόμασε το αέριο με ανάλογο τρόπο προς την αμμωνία (που τότε ονομαζόταν και «αζίνη»). Αυτό έγινε με μεγαλύτερη έμφαση αργότερα από τον H. Rose».

Η ονομασία «φωσφίνη» πρωτοχρησιμοποιήθηκε για οργανοφωσφορούχες ενώσεις το 1857, που είναι ανάλογες με τις οργανικές αμίνες (NR3). Η «μητρική» αέρια φωσφίνη ονομάστηκε (επίσης) «φωσφίνη» μέχρι το 1865.William Odling, A Course of Practical Chemistry Arranged for the Use of Medical Students, 2nd ed. (London, England: Longmans, Green, and Co., 1865), pp. 227, 230.

 Φυσική παρουσία 

Η φωσφίνη αποτελεί ένα συστατικό της ατμόσφαιρας της Γης, αλλά σε πολύ χαμηλές και πολύ μεταβαλλόμενες συγκεντρώσεις.Gassmann et al., "Phosphine in the lower terrestrial troposphere", Naturwissenschaften, 1996, 83(3), 129-31, (Eng). Μπορεί στην παρουσία της να συντελεί σημαντικά ο παγκόσμιος βιοχημικός κύκλος του φωσφόρου. Η πιο πιθανή πηγή προέλευσης αποτελεί η αναγωγή φωσφορικών από αποσυνθετόμενη οργανική ύλη, πιθανώς μέσω μερικών αναγωγών και αποπρωτονιώσεων, εφόσον στα περιβαλλοντικά συστήματα δεν υπάρχουν γνωστοί παράγοντες με επαρκή ισχύ για απευθείας μετατροπή φωσφορικών σε φωσφίνη.

 Εξωγήινη παρουσία 
Η φωσφίνη έχει βρεθεί στην ατμόσφαιρα του Δία.

Ακόμη, μπορεί να έχει εντοπιστεί στην εύκρατη ζώνη της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης. Δεν αναμένεται η φωσφίνη να παραμένει στην αφροδίσια ατμόσφαιρα, γιατί εφόσον αυτή είναι υποκείμενη στην υπεριώδη ακτινοβολία, τελικά (η φωσφίνη) θα καταναλώνονταν από υδρατμούς και το διοξείδιο του άνθρακα. Επομένως, για να υπάρχει η φωσφίνη θα πρέπει να αναπληρώνεται όση καταστρέφεται. Η φωσφίνη έχει προταθεί ως βιοϋπογραφή για την αστροβιολογία. Η φωσφίνη σχετίζεται με αναερόβια συστήματα στη Γη, που μπορεί να δείχνουν ύπαρξη ζωής σε ανοξικούς εξωπλανήτες. Έως το 2021, καμιά γνωστή αβιοτική διεργασία δεν παράγει φωσφίνη σε γαιώδεις πλανήτες σε υπολογίσιμες ποσότητες, οπότε ανιχνεύσιμες ποσότητες φωσφίνης θα μπορούσαν να δείχνουν την παρουσία κάποιας μορφής ζωής.

 Παραγωγή 

Η φωσφίνη μπορεί να παραχθεί με διάφορους τρόπουςA.D.F. Toy, The Chemistry of Phosphorus, Pergamon Press, Oxford, UK, 1973..

 Βιομηχανικές μέθοδοι 
Βιομηχανικά παράγεται με αντίδραση λευκού φωσφόρου (P4) με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), ή με υδροξείδιο του καλίου (KOH), δίνοντας (τελικά) δισόξινο υποφωσφορώδες νάτριο (NaH2PO2), ή αντίστοιχα δισόξινο υποφωσφορώδες κάλιο (KH2PO2) αντίστοιχα, και φωσφίνη, ως παραπροϊόν:

ή

Εναλλακτικά, μπορεί να παραχθεί, επίσης, με επίδραση οξέος σε λευκό φωσφόρο παράγοντας (τελικά) φωσφορικό οξύ (Η3PO4) και φωσφίνη:

Και οι δυο παραπάνω αναφερόμενες αντιδράσεις έχουν βιομηχανική σημασία. Η δεύτερη μέθοδος, δηλαδή αυτής της όξινης υδρόλυσης (στοιχειακού) φωσφόρου, επιλέγεται περισσότερο, αν η παραγόμενη φωσφίνη προορίζεται για άμεση παραγωγή οργανικών υποκατεστημένων φωσφινών. Αλλά η μέθοδος αυτή απαιτεί καθαρισμό και συμπίεση. Εναλλακτικά, φωσφίνη μπορεί να παραχθεί και με υδρόλυση φωσφιδίων μετάλλων, όπως φωσφιδίου του αργιλίου (AlP) ή φωσφιδίου του ασβεστίου (Ca3P2):

ή

Καθαρά δείγματα φωσφίνης, δηλαδή ελεύθερα από διφωσφίνη, παράγονται με επίδραση υδροξειδίου του καλίου σε ιωδιούχο φωσφώνιο (PH4I):

 Εργαστηριακές μέθοδοι 
Η φωσφίνη μπορεί να παραχθεί σε χημικό εργαστήριο με αντίδραση δυσαναλογοποίησης φωσφορώδους οξέος (H3PO3)Gokhale, S. D.; Jolly, W. L., "Phosphine", Inorganic Syntheses 1967, volume 9, pp. 56–58. :

 Άλλες διαθέσιμες μέθοδοι 
Η παραγωγή φωσφίνης είναι δυνατή και με ολική σύνθεση, δηλαδή από λευκό φωσφόρο και υδρογόνο:

Για την παραγωγή φωσφίνης χρησιμοποιήθηκαν επίσης υδρόλυση διαφόρων αλάτων του φωσφωνίου (PH4+) και του φωσφιδίου (PH2-), αλλά επίσης και αναγωγή αλογονιδίων του φωσφόρου με υδρίδια, για παράδειγμα τριχλωριούχος φωσφόρος (PCl3) και λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4):

 Δομή και ιδιότητες 

Η φωσφίνη έχει μοριακή γεωμετρία τριγωνικής πυραμίδας με κρυσταλλική τάξη C3V. Το μήκος κάθε δεσμού P-Η είναι 142 pm και οι γωνίες H-P-Η 93,5°. Η διπολική ροπή της είναι 0,58 D. Αντίστοιχα, η μεθυλοφωσφίνη (CH3PH2) έχει διπολική ροπή 1,10 D, η διμεθυλοφωσφίνη [(CH3)2PH] 1,23 D και η τριμεθυλοφωσφίνη [(CH3)3P] 1,19 D. Η αμμωνία (NH3) έχει διπολική ροπή 1,47 D και οι αντίστοιχες μεθυλαμίνες μικρότερες από αυτήν. Η μικρή διπολική ροπή της φωσφίνης και οι σχεδόν ορθογώνιες δεσμικές γωνίες οδηγούν στο συμπέρασμα ότι οι δεσμοί P-Η είναι σχεδόν εντελώς τύπου σ 3p - 1s, και ότι τα 3s έχουν ελάχιστη συνεισφορά στους δεσμούς P-Η αυτού του μορίου. Για το λόγο αυτό, το μονήρες ζεύγος ηλεκτρονίων του φωσφόρου θα πρέπει να θεωρείται ότι σχηματίζεται από το 3s τροχιακό του φωσφόρου. Η αντίστοιχη χημική μετατόπιση του ατόμου του φωσφόρου στην 31P NMR συμφωνεί με το συμπέρασμα ότι το μονήρες ζεύγος ηλεκτρονίων του ατόμου του φωσφόρου κατέχουν το 3s τροχιακό τουFluck, 1973. Αυτή η ηλεκτρονιακή δομή οδηγεί σε έλλειψη πυρηνοφιλίας και ικανότητα σχηματισμού μόνο αδύναμων δεσμών υδρογόνου. Το τελευταίο δικαιολογεί τη χαμηλή υδατοδιαλυτότητα της φωσφίνης, που ανέρχεται σε 312 kg/m³. Η φωσφίνη διαλύεται ταχύτερα σε μη πολικούς διαλύτες, παρά σε νερό, γιατί οι δεσμοί P-Η είναι μη πολικοί. Δεν δρα ούτε σαν οξύ ούτε σαν βάση σε ουδέτερα υδατικά διαλύματα. Η ανταλλαγή πρωτονίων με τη φωσφίνη διεξάγεται μέσω φωσφωνίου (PH4+) σε όξινα διαλύματα, και μέσω φωσφιδίου (PH2-) σε υψηλά pH, με σταθερές ισορροπίας Kb = 4·10−28 και KZ = 41,6·10−29.

Η χημικά καθαρή φωσφίνη αναφλέγεται στους 150 °C, σχηματίζοντας ένα πυκνό λευκό σύννεφο από πεντοξείδιο του φωσφόρου (P2O5) και υδρατμούς, που αντιστοιχεί σε φωσφορικό οξύ (Η3PO4):

Η ανάγκη θέρμανσης για την ανάφλεξη ισχύει για χημικά καθαρή φωσφίνη, γιατί αν περιέχει και διφωσφίνη (ως πρόσμειξη) σε συγκέντρωση πάνω από 2‰ η φωσφίνη αναφλέγεται αυθόρμητα, αν έρθει σε επαφή με τον ατμοσφαιρικό αέρα.P. G. Urban, M. J. Pitt (Hrsg.): Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards. 6th edition. Butterworths-Heinemann, Oxford u. a., ISBN 0-7506-3605-X.

ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of the Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34. Οι ηλεκτραρνητικότητες κατά Pauling, από τις οποίες υπολογίστηκε ο ιονισμός, προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των χημικών στοιχείων υδρογόνο και φωσφόρος.Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςP-Hσ3p-1s142 pm0,5‰ P+ H-ΓωνίεςHPH93,5°Κατανομή φορτίωνσε ουδέτερο μόριοH-0,0005P+0,0015

 Εφαρμογές 

 Στην οργανοφωσφορική χημεία 

Η κύρια χρήση της φωσφίνης είναι ως πρόδρομη ένωση της οργανοφωσφορική χημεία. Μια πολύ ενδιαφέρουσα τέτοια αντίδρασή της είναι η προσθήκη της στη μεθανάλη (HCHO), υπό την παρουσία υδροχλωρίου (HCl), παράγοντας χλωριούχο τετρα(υδροξυμεθυλο)φωσφώνιο {[P(CH2OH)4]Cl}, που χρησιμοποιείται στην υφαντουργία:

 Στη μικροηλεκτρονική 

Μικρές ποσότητες φωσφίνης χρησιμοποιούνται ως προσμικτικό στη βιομηχανία ημιαγωγών.Gerhard Bettermann, Werner Krause, Gerhard Riess, Thomas Hofmann “Phosphorus Compounds, Inorganic” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a19_527

 Ως αντιπαρασιτικό 

Για αγροτική χρήση, παλέτες φωσφιδίου του αργιλίου (AlP), φωσφιδίου του ασβεστίου (Ca3P2) ή φωσφιδίου του ψευδαργύρου (Zn3P2) απελευθερώνουν φωσφίνη με την επαφή τους με την ατμοσφαιρική υγρασία ή με το γαστρικό υγρό του στομάχου των τρωκτικών. Αυτές οι ταμπλέτες περιέχουν επίσης αντιδραστήρια που μειώνουν την πιθανότητα ανάφλεξης της απελευθερούμενης φωσφίνης.

Επειδή το προηγούμενο δημοφιλέστερο ανάλογο μέσο, δηλαδή το βρωμομεθάνιο (CH3Br), έχει απαγορευτεί για τη χρήση αυτή από το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, η φωσφίνη είναι πλέον το ευρύτερα χρησιμοποιούμενο αντιπαρασιτικό. Είναι σχετικά οικονομική, αποτελεσματική, ταχείας χρήσης αντιπαρασιτικό που δεν αφήνει υπολείμματα από αποθηκευμένο προϊόν. Ωστόσο έχει ανακαλυφθεί η ανάπτυξη παρασίτων με υψηλή ανοχή στη φωσφίνη στην Ασία, στην Αυστραλία και στη Βραζιλία.

 Ασφάλεια 

Η φωσφίνη σχηματίζει εκρηκτικά μείγματα με τον ατμοσφαιρικό αέρα και μπορεί να αυτοαναφλεγεί. Είναι ένα αέριο βαρύτερο από τον αέρα. Όταν καίγεται, παράγει ένα πυκνό λευκό σύννεφο από πεντοξείδιο του φωσφόρου (P2O5), που είναι ένα σημαντικά ερεθιστικό προϊόν.

Η φωσφίνη μπορεί να απορροφηθεί μέσα στο σώμα με την εισπνοή. Άμεση επαφή με υγρή φωσφίνη μπορεί να προκαλέσει κρυοπαγήματα. Το κύριο σύστημα που προσβάλλεται από την αέρια φωσφίνη είναι το αναπνευστικό. Σύμφωνα με τον οδηγό τσέπης του 2009 U.S. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) και τον κανονισμό της U.S. Occupational Safety and Health Administration, δεν πρέπει να εκτίθεται άνθρωπος κατά μέσο όρο για οκτώ (8) ώρες σε συγκεντρώσεις φωσφίνης άνω των 300 ppb. To NIOSH προτείνει ότι ακόμη και η σύντομη έκθεση στο αέριο δεν πρέπει να ξεπερνά τη συγκέντρωση του 1ppm. Το δε επίπεδο των 50 ppm θεωρείται άμεσα επικίνδυνο επίπεδο για την ανθρώπινη ζωή. Υπερβολική έκθεση στη φωσφίνη προκαλεί ναυτία, κοιλιακό πόνο, διάρροια, δίψα, σφίξιμο στο στήθος, δύσπνοια, μυϊκό πόνο, ρίγος, λήθαργο, συγκοπή ή και πνευμονικό οίδημα. Έχει αναφερθεί ότι η φωσφίνη έχει τη χαρακτηριστική οσμή ψαριών σε αποσύνθεση σε συγκεντρώσεις μικρότερες από 300 ppb. Ωστόσο, η έκθεση σε υψηλότερες συγκεντρώσεις μπορεί να προκαλέσει οσφρητική κόπωση.

 Φωσφίνες 

Οι οργανοφωσφίνες είναι ενώσεις με τύπο PRnH3-n. Αυτές οι ενώσεις αποτελούν τα φωσφορούχα ανάλογα των οργανικών αμινών. Ταξινομούνται ανάλογα με την τιμή του n. Για n=1 έχουμε τις «πρωτοταγείς» οργανοφωσφίνες, για n=2 έχουμε τις «δευτεροταγείς» οργανοφωσφίνες και για n=3 έχουμε «τριτοταγείς» οργανοφωσφίνες. Όλες αυτές υιοθετούν μοριακά δομές τριγωνικής πυραμίδας, όπως και η «μητρική» φωσφίνη. Η χημική δραστικότητά τους είναι επίσης παρόμοια. Σε αυτές ο φωσφόρος μπορεί να οξειδωθεί σε PV ή να πρωτονιωθεί και να αλκυλιωθεί σχηματίζοντας άλατα του φωσφωνίου (που περιέχουν δηλαδή ρίζες της μορφής PR4+). Οι πρωτοταγείς και οι δευτεροταγείς φωσφίνες μπορούν αντίστοιχα να αποπρωτονιωθούν από ισχυρές βάσεις, δίνοντας υποκατεστημένα οργανοφωσφίδια (που περιέχουν δηλαδή ρίζες της μορφής PR2-).

 Πρωτοταγείς φωσφίνες 
Οι πρωτοταγείς φωσφίνες παράγονται τυπικά με αλκυλίωση φωσφίνης. Απλά αλκυλοπαράγωγα, όπως η μεθυλοφωσφίνη (CH3PH2), παράγονται με αλκυλίωση φωσφιδίων αλκαλιμετάλλων γενικού τύπου MPH2 (όπου M: Li, Na ή K). Άλλη συνθετική οδός συμπεριλαμβάνει επίδραση των αντιστοίχων χλωροφωσφινών (RPHCl ή RPCl2) με αντιδραστήρια υδριδίων. Για παράδειγμα, η αναγωγή διχλωροφαινυλοφωσφίνης (PhPCl2) με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο LiAlH4 αποδίδει φαινυλοφωσφίνη (PhPH2).

 Δευτεροταγείς φωσφίνες 
Οι δευτεροταγείς φωσφίνες παράγονται με ανάλογο τρόπο όπως οι πρωτοταγείς φωσφίνες, αλλά επίσης παράγονται με αναγωγή τριαρυλοφωσφινών από (στοιχειακό) αλκαλιμέταλλο, ακολουθούμενη από υδρόλυση του ενδιάμεσα παραγόμενου άλατος φωσφιδίου. Η τελευταία παραγωγική οδός συμπεριλαμβάνει την παραγωγή διφαινυλοφωσφίνης (Ph2PH). Τα διοργανοφωσφινικά οξέα (R2PO2H) μπορούν επίσης να αναχθούν προς διαλκυλοφωσφίνες από διισοβουτυλαργιλιοϋδρίδιο [(iBu2AlH)2]. Οι δευτεροταγείς φωσφίνες έχουν τυπικά πρωτικό χαρακτήρα. Αλλά, όταν τροποποιούνται με κατάλληλους υποκαταστάτες, όπως συμβαίνει σε ορισμένα (έστω και σπάνια) διαζαφωσφολένια, η πολικότητα του δεσμού P-Η μπορεί να αντιστραφεί και να καταλήξει σε φωσφινοϋδρίδιο, που μπορεί να προκαλέσει την αναγωγή μιας καρβονυλικής ομάδας, όπως για παράδειγμα της βενζοφαινόνης με έναν άλλο τρόπο:
κέντρο|350x350εσ|Scheme 3. diazaphospholene phosphine hydride

 Τριτοταγείς φωσφίνες 
Οι τριτοταγείς φωσφίνες γενικά λαμβάνονται με επίδραση τριχλωριούχου φωσφόρου (PCl3) ή τριφαινυλοφωσφορώδη εστέρα [(PhO)3P] με οργανολιθιακά αντιδραστήρια ή αντιδραστήρια Γκρινάρντ. Είναι συνηθισμένη η χρήση τους ως συναρμοτές, από τη χημεία ενώσεων συναρμογής. Οι τριτοταγείς φωσφίνες με διαφορετικούς υποκαταστάτες R είναι P-χειρόμορφοι και οπτικά σταθεροί.

 Κυκλικές φωσφίνες 
Οι δευτερογενείς και οι τριτοταγείς φωσφίνες υπάρχουν και σε κυκλικές μορφές. Οι κυκλικές φωσφίνες με (έναν τουλάχιστον) τριμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφιράνια (ή φωσφιρένια, αν είναι ακόρεστος ο δακτύλιος). Αντιστοίχως, αυτές με τετραμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφετάνια (ή φωσφετένια, αν είναι ακόρεστος ο δακτύλιος). Αυτές με πενταμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφολάνια (ή φωσφόλια, αν είναι ακόρεστος ο δακτύλιος). Αυτές με εξαμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφινάνια. Αυτές με εξαμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφεπάνια. Αυτές με οκταμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφοκάνια. Αυτές με εννεαμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφονάνια. Τέλος, αυτές με δεκαμελή δακτύλιο (που περιέχει φωσφόρο) ονομάζονται φωσφεκάνια.

 Παραπομπές και σημειώσεις 

Κατηγορία:Υδρίδια
Κατηγορία:Φωσφίνες
Κατηγορία:Μητρικές ενώσεις