Трибутилфосфин

Трибутилфосфин (трибутилфосфан) — фосфорорганическое соединение, производное фосфина. Жидкость, не растворимая в воде.

Трибутилфосфин
Общие
Систематическое наименование	Трибутилфосфан
Традиционные названия	Трибутилфосфин
Хим. формула	C12H27P
Рац. формула	(C4H9)3P
Физические свойства
Состояние	жидкость
Молярная масса	202,32 г/моль
Плотность	0,818 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	-70 °C
• самовоспламенения	200 °C
Оптические свойства
Показатель преломления	1,4616
Классификация
Рег. номер CAS	998-40-3
PubChem	13831
Рег. номер EINECS	213-651-2
SMILES	CCCCP(CCCC)CCCC
InChI	InChI=1S/C12H27P/c1-4-7-10-13(11-8-5-2)12-9-6-3/h4-12H2,1-3H3 TUQOTMZNTHZOKS-UHFFFAOYSA-N
RTECS	SZ3270000
ChemSpider	13231
Безопасность
Предельная концентрация	0,09 мг/м3
Краткие характер. опасности (H)	H226, H250, H302+H312, H314
Меры предостор. (P)	P222, P231, P280, P305+P351+P338, P310, P422
Сигнальное слово	Опасно
Пиктограммы СГС
NFPA 704	3 1 2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Взаимодействие реактива Гриньяра с хлоридом фосфора(III):

$3{\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{}\text{MgHal}+{\text{PCl}}_3^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{P}+3\text{MgClHal}$${\ce {3C4H9MgHal + PCl3 -> (C4H9)3P + 3MgClHal}}$ 

• Взаимодействие фосфина с 1-бутеном в присутствии трет-бутилпероксида при температуре 122 °C в течение 16 часов. Выход продукта составляет 70 %:

$3{\text{CH}}_3^{}{\text{CH}}_2^{}-<!--\; -\; -->\text{CH}={\text{CH}}_2^{}+{\text{PH}}_3^{}\stackrel{t}{\to }{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{P}$${\ce {3CH3CH2-CH=CH2 + PH3 ->[t] (C4H9)3P}}$ 

Физические свойстваПравить

При нормальных условиях представляет собой жидкость. Растворим в органических растворителях, не растворим в воде. Температура кипения составляет 109—110 °C при давлении 10 мм рт. ст. и 149,5 °C при 50 мм рт. ст.

Химические свойстваПравить

• Эффективно восстанавливает ароматические дисульфиды до тиолов в растворе из воды и метанола в присутствии хлорной кислоты. Восстановление протекает в основном количественно за 5—60 минут, в зависимости от выбранного дисульфида. Предполагается, что в процессе восстановления протекает следующая реакция:

$\text{RSSR}+{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{P}+{\text{H}}_2^{}\text{O}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{RSH}+{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{PO}$${\ce {RSSR + (C4H9)3P + H2O -> 2RSH + (C4H9)3PO}}$ 

• Образует жёлтый комплекс с метиловым оранжевым в хлороформном растворе. На этой реакции основан колориметрический метод определения трибутилфосфина. Диапазон измеряемых данным способом концентраций составляет 4—40 мкг/6 мл.

• В смеси с N-(арилтио)сукцинимидом в бензоле восстанавливает первичные и вторичные спирты до алкиларилсульфидов с высоким выходом:

${({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{P}+{({\text{CH}}_2^{}\text{CO})}_2^{}\text{NSAr}+\text{ROH}⟶<!--\; ⟶\; -->\text{RSAr}+{({\text{CH}}_2^{}\text{CO})}_2^{}\text{NH}+{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{PO}$${\ce {(C4H9)3P + (CH2CO)2NSAr + ROH -> RSAr + (CH2CO)2NH + (C4H9)3PO}}$ 

• Способен поглощать серу из 1,2-эпитиоалканов, восстанавливая их до алкенов. Отщепление серы протекает стереоспецифично, то есть цис-эписульфид даёт цис-алкен, а транс-эписульфид — транс-алкен:

${({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{P}+{\text{CH}}_3^{}-<!--\; -\; -->({\text{CHCH}}_2^{})\text{S}⟶<!--\; ⟶\; -->{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{PS}+\text{R}-<!--\; -\; -->\text{CH}={\text{CH}}_2^{}$${\ce {(C4H9)3P + CH3-(CHCH2)S -> (C4H9)3PS + R-CH=CH2}}$ 

• Способен поглощать кислород из окисей алкенов при температуре 150 °C, восстанавливая их нестереоспецифично, то есть из транс-эпоксида преимущественно образуется цис-алкен, а из цис-эпоксида — транс-алкен:

${({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{P}+{\text{CH}}_3^{}-<!--\; -\; -->(\text{CHCH})\text{O}-<!--\; -\; -->{\text{CH}}_3^{}\stackrel{t}{\to }{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{PO}+{\text{CH}}_3^{}-<!--\; -\; -->\text{CH}=\text{CH}-<!--\; -\; -->{\text{CH}}_3^{}$${\ce {(C4H9)3P + CH3-(CHCH)O-CH3 ->[t] (C4H9)3PO + CH3-CH=CH-CH3}}$ 

• Окисляется на воздухе до трибутилфосфиноксида:

$2{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{P}+{\text{O}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2{({\text{C}}_4^{}{\text{H}}_9^{})}_3^{}\text{PO}$${\ce {2(C4H9)3P + O2 -> 2(C4H9)3PO}}$ 

ПрименениеПравить

Применяется в синтезе алкилиденфосфоранов, окиси трибутилфосфина и других органических соединений.

Наряду с другими алкилфосфинами, предложен в качестве компонента присадок к топливам для двигателей внутреннего сгорания. Трибутилфосфин препятствует образованию нагара в камере сгорания двигателя, а также разложению ТЭС, поэтому способен предотвращать воспламенение смеси от раскалённой поверхности.

В виде комплексов с неорганическими соединениями играет роль катализатора в органическом синтезе. К примеру, в комплексе с бромидом никеля и алкилбромидом используется в качестве катализатора реакции карбонилирования ацетилена, а в виде соединения HRh(CO)₃·(C₄H₉)₃P катализирует гидрирование циклододекатриена до насыщенного циклического соединения, повышая выход продукта до близкому к 100 % значению.

ЛитератураПравить

• Большой энциклопедический словарь. Химия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1998. — 791 с. — ISBN 5-85270-253-6.
• Справочник нефтехимика / под ред. С.К. Огородникова. — Л.: Химия, 1978. — Т. 1. — 496 с.
• Сиггиа С., Ханна Дж. Г. Количественный органический анализ по функциональным группам. — М.: Химия, 1983. — 672 с.
• Перегуд Е.А. Санитарно-химический контроль воздушной среды. Справочник. — Л.: Химия, 1978. — 336 с.
• Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. — 2-е изд., перераб.. — Л.: Химия, 1985. — 312 с.
• Марч Дж. Органическая химия. Реакции, механизмы и структура. Углублённый курс для университетов и химических вузов. — М.: Мир, 1987. — Т. 2. — 504 с.
• К. Бюлер, Д. Пирсон. Органические синтезы. Часть 1 / пер. с англ. А.Ф. Платэ и М.П. Тетериной. — М.: Мир, 1973. — 622 с.
• Рахимов А.И. Синтез фосфорорганических соединений. Гомолитические реакции. — М.: Наука, 1985. — 248 с.
• Ю. Фальбе. Синтезы на основе окиси углерода / пер. с нем. под ред. Н.С. Имянитова. — Л.: Химия, 1971. — 216 с.
• Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. — 3-е изд., перераб.. — М.: Химия, 1981. — 608 с.