亜リン酸もまたオルト亜リン酸と呼ばれるが、式Hの化合物である3 PO 3。これは、リンのさまざまな含酸素酸の1つであり、その構造を図1に示します(EMBL-EBI、2015)。
化合物の式を考えると、HPO(OH)2として書き換えられます。この種は、マイナー互変異性体P(OH)3と平衡状態で存在します(図2)。
図1:亜リン酸の構造。
IUPAC、2005年の勧告では、後者は亜リン酸と呼ばれ、ジヒドロキシフォームはホスホン酸と呼ばれています。還元されたリン化合物のみが「くま」の末尾で綴られています。
図2:亜リン酸の互変異性体。
図3:共振によって安定化されたH3PO3フォーム
亜リン酸は二プロトン酸です。つまり、2つのプロトンを放棄する能力しかありません。これは、主な互変異性体がH 3 PO 3であるという事実によるものです。この形状がプロトンを失うと、図3に示すように、共鳴により形成された陰イオンが安定します。
P(OH)3互変異性体(図4)には、共鳴安定化の利点はありません。これにより、3番目のプロトンの除去がはるかに困難になります(なぜ亜リン酸は二塩基性であり、三重性ではないのですか?、2016)。
図4:PO33の形状-共振による安定化がないことが観察されます。
リン酸(H 3 PO 3)は、亜リン酸塩と呼ばれる塩を形成し、還元剤として使用されます(Britannica、1998)。これは、四リン六酸化物(P 4 O 6)を次の式に従って溶解することにより調製されます。
P 4 O 6 + 6 H 2 O→4 HPO(OH)2
純粋な亜リン酸H 3 PO 3は、三塩化リンPCl 3の加水分解によって最もよく調製されます。
PCl 3 + 3H 2 O→HPO(OH)2 + 3HCl
得られた溶液を加熱してHClを追い出し、冷却すると無色の結晶3 PO 3が現れるまで残りの水を蒸発させる。酸は、PBr 3またはPI 3に対する水の作用によっても得られます(Zumdahl、2018)。
物理的及び化学的性質
亜リン酸は、ニンニクのような香りを持つ白色または黄色の吸湿性の四面体結晶です(National Center for Biotechnology Information、2017)。
図5:亜リン酸の外観。
H 3 PO 3の分子量は82.0 g / molで、密度は1.651 g / mlです。この化合物の融点は73°Cで、200°Cを超えると分解します。亜リン酸は水に可溶で、この溶媒100 mlあたり310グラムを溶解できます。エタノールにも可溶です。
さらに、それは1.3と1.6の間のpKaを持つ強酸です(Royal Society of Chemistry、2015)。
亜リン酸を約200℃に加熱すると、リン酸とホスフィン(PH 3)に不均化します。ホスフィン。通常、空気中で自然発火するガス。
4H 3 PO 3 +熱→PH 3 + 3H 3 PO 4
反応性と危険性
反応性
- 亜リン酸は安定した化合物ではありません。
- 空気中の酸素を吸収してリン酸を生成します。
- 水溶液中で黄色の沈殿物を形成しますが、乾燥すると自然発火します。
- 化学塩基(例、無機アミンおよび水酸化物)と発熱反応して塩を形成します。
- これらの反応は、小さなスペースで危険なほど大量の熱を発生させる可能性があります。
- 水に溶解するか、濃縮溶液を追加の水で希釈すると、かなりの熱が発生することがあります。
- 湿気の存在下で、アルミニウムや鉄などの構造金属を含む活性金属と反応し、可燃性ガスである水素を放出します。
- 特定のアルケンの重合を開始することができます。シアン化合物と反応してシアン化水素ガスを放出します。
- ジチオカルバメート、イソシアネート、メルカプタン、窒化物、ニトリル、硫化物、および強力な還元剤と接触すると、引火性および/または有毒ガスを発生する可能性があります。
- 亜硫酸塩、亜硝酸塩、チオ硫酸塩(H2SとSO3を与える)、亜ジチオナイト(SO2を与える)と炭酸塩(CO2を与える)で追加のガス生成反応が発生します(リン酸、2016)。
危険
- この化合物は目や皮膚に腐食性があります。
- 目との接触は、角膜の損傷や失明を引き起こす可能性があります。
- 皮膚との接触は、炎症や水疱を引き起こす可能性があります。
- 粉塵を吸入すると、燃焼、くしゃみ、咳を特徴とする消化管または気道に刺激が生じます。
- 重度の過剰暴露は、肺の損傷、窒息、意識喪失、または死亡を引き起こす可能性があります(Material Safety Data Sheet亜リン酸、2013)。
破損した場合の処置
- 医療関係者が関係する材料を認識していることを確認し、自分自身を保護するための予防策を講じてください。
- 犠牲者は涼しい場所に移動され、救急医療サービスが呼ばれるべきです。
- 被害者が呼吸していない場合は、人工呼吸を行う必要があります。
- 被害者が物質を摂取または吸入した場合は、口対口法を使用しないでください。
- 人工呼吸は、一方向弁または他の適切な呼吸医療機器が取り付けられたポケットマスクを使用して実行されます。
- 呼吸が困難な場合は、酸素を投与する必要があります。
- 汚染された衣服と靴は取り外して隔離する必要があります。
- 物質と接触した場合、直ちに皮膚または目を流水で少なくとも20分間すすぐ。
- 皮膚との接触を少なくするには、影響を受けていない皮膚に材料を広げないようにします。
- 被害者を落ち着いて暖かくしてください。
- 物質への暴露(吸入、経口摂取または皮膚接触)の影響が遅延することがある。
用途
亜リン酸の最も重要な用途は、水処理で使用される亜リン酸塩の生産です。リン酸は、亜リン酸カリウムなどの亜リン酸塩を調製するためにも使用されます。
亜リン酸塩は、さまざまな植物病の防除に効果的であることが示されています。
特に、亜リン酸塩を含む幹または葉面注射による治療は、ファイトフタおよびピシウム型の植物病原体による感染に応答して示されます(それらは根の分解を引き起こします)。
亜リン酸と亜リン酸塩は、化学分析の還元剤として使用されます。マンデル酸のヨウ化物触媒還元によるフェニル酢酸の便利でスケーラブルな新しい合成は、触媒ヨウ化ナトリウムからのヨウ化水素酸のその場での生成に基づいています。このため、化学量論的還元剤としてリン酸が使用されます(Jacqueline E. Milne、2011)。
ポリ塩化ビニル産業で使用される添加剤の製造原料として使用されます(亜リン酸(CAS RN 10294-56-1)、2017)。また、亜リン酸のエステルは、有機合成のさまざまな反応で使用されます(Blazewska、2009)。
参考文献
- Blazewska、K.(2009)。Science of Synthesis:Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations Vol 42. New York:Thieme。
- (1998年7月20日)。亜リン酸(H3PO3)。EncyclopædiaBritannica:britannica.comから取得。
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