Trifenylfosfine

Trifenylfosfine
Structuurformule en molecuulmodel
	Structuurformule van trifenylfosfine
	Molecuulmodel van trifenylfosfine
Algemeen
Molecuulformule	C18H15P
IUPAC-naam	trifenylfosfaan
Andere namen	fosfortrifenyl
Molmassa	262,285461 g/mol
SMILES	C1(P(C3=CC=CC=C3)C2=CC=CC=C2)=CC=CC=C1
InChI	1S/C18H15P/c1-4-10-16(11-5-1)19(17-12-6-2-7-13-17)18-14-8-3-9-15-18/h1-15H
CAS-nummer	603-35-0
EG-nummer	210-036-0
PubChem	11776
Wikidata	Q115493
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
H-zinnen	H302 - H317 - H319 - H411
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P273 - P280 - P305+P351+P338 - P410+P403
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	kleurloos-wit
Dichtheid	1,1 g/cm³
Smeltpunt	78,5-81,5 °C
Kookpunt	377 °C
Vlampunt	181 °C
Goed oplosbaar in	tolueen, dimethylformamide
Slecht oplosbaar in	water
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Trifenylfosfine (volgens de IUPAC-nomenclatuur: trifenylfosfaan) is een veel gebruikte organische fosforverbinding met als brutoformule P(C₆H₅)₃, vaak afgekort tot PPh₃. Het behoort tot de stofklasse der fosfanen.

De stof wordt veel gebruikt in de organische synthese en als ligand in de organometaalchemie. Het vormt stabiele complexen met metaalionen. Trifenylfosfine is een relatief lucht-stabiele, en oxidatie-ongevoelige fosforverbinding, al kan tijdens langdurige opslag wel oxidatie optreden.

Synthese

Trifenylfosfine kan op een verschillende manieren bereid worden. Een minder efficiënte manier, die nu nog in het laboratorium wordt gebruikt, is de reactie van fosfortrichloride met fenyllithium of een Grignard-reagens als fenylmagnesiumbromide. Op industriële schaal wordt trifenylfosfine echter gemaakt door de reactie van chloorbenzeen met fosfortrichloride en natrium.

Tijdens de reactie of gedurende bewaren ontstaat makkelijk trifenylfosfineoxide:

{\ce {2P(C6H5)3 + O2 -> 2OP(C6H5)3}}

Deze verontreiniging kan verwijderd worden via omkristalliseren van het ruwe trifenylfosfine uit hete ethanol of isopropanol.^[1] Deze methode maakt gebruik van de hogere polariteit van trifenylfosfineoxide, dat daardoor beter oplost in de polaire alkanolen dan trifenylfosfine.

Reactiviteit

Chalconen en halogenen

Trifenylfosfine reageert onder andere met de chalconen, de leden van de zuurstofgroep uit het periodiek systeem. Met zuurstof in lucht ondergaat trifenylfosfine een langzame oxidatie tot trifenylfosfineoxide. Hierbij gaat de oxidatietoestand van het centrale fosforatoom van 3 naar 5. Op overeenkomstige wijze reageert trifenylfosfine met elementair zwavel, polyzwavelverbindingen of episulfiden tot het trifenylfosfinesulfide. De reactie met seleen verloopt identiek aan die met zwavel en levert het trifenylfosfineselenide. De overeenkomstige telluurverbinding is onbekend, waarschijnlijk door de geringe stabiliteit.

Met chloorgas reageert trifenylfosfine tot [PPh₃Cl]Cl. Deze lucht- en vochtgevoelige verbinding reageert met alcoholen tot een chlooralkaan. Trifenylfosfine is een zwakke base; het reageert met een sterk zuur als HBr en vormt daarbij een stabiel zout.

Fosfoniumzouten

Trifenylfosfine reageert met bijna alle alkylhalogeniden tot een fosfoniumzout. Hierbij reageren met name jodiden, benzylische en allylische halogeniden snel, maar geven ook chloriden het desbetreffende zout:

{\ce {P(C6H5)3 + CH3I -> [P(C6H5)3CH3]+ + I-}}

Deze fosfoniumzouten zijn stabiele kristallijne verbindingen. Door de zouten met een sterke base te laten reageren, worden zogenaamde yliden gevormd, die een groot aantal toepassingen kennen bij onder andere de Wittig-reactie.

Mitsunobu-reactie

In de mitsunobu-reactie wordt een mengsel van trifenylfosfine en di-isopropylazodicarboxylaat (DIAD) of het di-ethylanaloog, DEAD, gebruikt om een alcohol om te zetten met een ander nucleofiel. Hierbij wordt het trifenylfosfine geoxideerd tot trifenylfosfineoxide.

Appelreactie

Bij de omzetting van een alcohol tot een halogeenalkaan wordt trifenylfosfine wederom geoxideerd tot trifenylfosfineoxide. Deze zogeheten appelreactie vindt plaats in aanwezigheid van tetrachloormethaan of tetrabroommethaan.

Coördinatiechemie

Trifenylfosfine is een veel gebruikt ligand in de coördinatiechemie en de organometaalchemie. De binding tussen het vrij elektronenpaar van fosfor met de d-elektronen van het overgangsmetaal is vaak redelijk stabiel, in het bijzonder bij overgangsmetalen met een hoog atoomnummer. Trifenylfosfine is niet het enige fosfine dat gebruikt wordt als ligand: vele andere fosfines hebben vergelijkbare functies. Het coördinatiegedrag van fosfines wordt vaak gerelateerd aan de zogenaamde cone angle. Dit is de hoek die door het vlak van de fenylgroepen wordt gevormd en aan de molecule een typische windmolenstructuur geeft. Bij trifenylfosfine is deze gelijk aan 145°.

Doordat trifenylfosfine echter goed toegankelijk is en goedkoop, is het een van de meest gebruikte fosfine-liganden. Bekende metaalcomplexen met trifenylfosfine als ligand zijn:

tetrakis(trifenylfosfine)palladium(0), een veel gebruikt complex in palladium gekatalyseerde reacties
Wilkinson-katalysator, RhCl(PPh₃)₃ , voor bijvoorbeeld hydrogeneringen
Vaska's complex, trans-IrCl(CO)(PPh₃)₂
NiCl₂(PPh₃)₂ is een voorbeeld van een nikkel-complex

Externe links

(en) MSDS van trifenylfosfine
(en) Gegevens van trifenylfosfine in de GESTIS-stoffendatabank van het IFA

Bronnen, noten en/of referenties

↑ D. D. Perrin, W. L. F. Armarego, D. R. Perrin. (1980). GEEN TITEL OPGEGEVEN Purification of Laboratory Chemicals, 2nd ed pag.: 455 – Pergamon (New York)

[1] D. D. Perrin, W. L. F. Armarego, D. R. Perrin. (1980). GEEN TITEL OPGEGEVEN Purification of Laboratory Chemicals, 2nd ed pag.: 455 – Pergamon (New York)

[1]