Fosfonij

Fosfonijski (opskurnije: fosfinij) kation je poliatomski kation sa hemijskom formulom PR+
4 (R = H, alkil, aril, halid). Ovi kationi su tetraedarski i općenito bezbojni.^[1]

Tipovi fosfonijskih kationa

Fosfonij, PH+
4

Roditeljski "'fosfonij'" je PH+
4. Jedan od primjera je fosfonij-jodid PH+
4I⁻. Soli roditeljskog PH+
4 rijetko se susreću, ali ovaj ion je intermedijar u pripremi industrijski korisnog tetrakis (hidroksimetil) fosfonij-hlorida:

PH₃ + HCl + 4 CH₂O → P(CH₂OH)+
4Cl⁻

Protonirani organofosfini

Mnoge fosfonijeve soli nastaju protonacijom primarnih, sekundarnih i tercijarnih fosfina:

PR₃ + H⁺ → HPR+
3

Bazna priroda fosfina slijedi uobičajene trendove, pri čemu je R = alkil bazniji od R = arila.^[2]

Tetraorganofosfonijski kationi

Najčešći spojevi fosfona imaju četiri organska supstituenta vezana na fosfor. kvaternarni fosfonijevi kationi uključuju tetrafenilfosfonij, (C₆H₅)₄P⁺ i tetrametilfosfonij P(CH₃)+
4.

Struktura čvrstog fofor-pentahlorida ilustrira njegovu autoionizaciju^[4]

Kvaternarni fosfonijevi kationi (PR+
4) nastaju alkilacijom organofosfina.^[3] Naprimjer, reakcija trifenilfosfina sa metil-bromidom daje metiltrifenilfosfonij-bromid, prekursor Wittigovog reagensa:

PPh₃ + CH₃Br → CH₃PPh+
3Br⁻

Fosfor-pentahlorid i srodni halofosfonijski spojevi

Čvrsta tvar fosfor-pentahlorid je ionski spoj, formurisan PCl+
4PCl–
6 tj. so koja sadrži tetrakhlorofosfonijski kation.^[5]^[6] Razblaženi rastvori disociraju prema slijedećoj ravnoteži:

PCl₅

\rightleftarrows

PCl+
4 + Cl⁻

Trifenilfosfin-dihlorid (Ph₃PCl₂) postoji i kao pentakoordinatni fosforan i kao hlorotrifenilfosfonij-hlorid, ovisno o mediju.^[7] Situacija je slična primjeru u PCl ₅. To je ionski spoj (PPh₃Cl)⁺ Cl^– u polarnoj otopini i molekulskaa vrsta sa trigonalnom bipiramidnom molekulskom geometrijom u apolarnom rastvoru.^[8]

Također pogledajte

Amonijak (NH+
4)
Hidronij (H₃O⁺)
Organofosfat

Reference

^ Corbridge, D. E. C. (1995). Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology (5th izd.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-89307-9.
^ Li, T.; Lough, A. J.; Morris, R. H. (2007). "An Acidity Scale of Tetrafluoroborate Salts of Phosphonium and Iron Hydride Compounds in [D₂]Dichloromethane". Chem. Eur. J. 13 (13): 3796–3803. doi:10.1002/chem.200601484. PMID 17245785.
^ ^a ^b H. F. Klein (1978). Trimethylphosphonium Methylide (Trimethyl Methylenephosphorane). Inorganic Syntheses. XVIII. str. 138–140. doi:10.1002/9780470132494.ch23. ISBN 9780470132494.
^ Finch, A.; Fitch, A.N.; Gates, P.N. (1993). "Crystal and Molecular structure of a metastable modification of phosphorus pentachloride". Journal of the Chemical Society, Chemical Communications: 957–958.
^ Holleman, A. F.; Wiber, E.; Wiberg, N. (2001). Inorganic Chemistry. Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
^ Suter, R. W.; Knachel, H. C.; Petro, V. P.; Howatson, J. H.; Shore, S. G. (1978). "Nature of Phosphorus(V) Chloride in Ionizing and Nonionizing Solvents". Journal of the American Chemical Society. 95 (5): 1474–1479. doi:10.1021/ja00786a021. Nepoznati parametar |lastauthoramp= zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=) (pomoć)
^ S. M. Godfrey; C. A. McAuliffe; R. G. Pritchard; J. M. Sheffield (1996). "An X-ray crystallorgraphic study of the reagent Ph₃PCl₂; not charge-transfer, R₃P–Cl–Cl, trigonal bipyramidal or [R₃PCl]Cl but an unusual dinuclear ionic species, [Ph₃PCl⁺⋯Cl^–⋯⁺CIPPh₃]Cl containing long Cl–Cl contacts". Chemical Communications (22): 2521–2522. doi:10.1039/CC9960002521.
^ Jennings, EV; Nikitin, K; Ortin, Y; Gilheany, DG (2014). "Degenerate Nucleophilic Substitution in Phosphonium Salts". J. Am. Chem. Soc. 136 (46): 16217–16226. doi:10.1021/ja507433g. PMID 25384344.

[1] Corbridge, D. E. C. (1995). Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology (5th izd.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-89307-9.

[2] Li, T.; Lough, A. J.; Morris, R. H. (2007). "An Acidity Scale of Tetrafluoroborate Salts of Phosphonium and Iron Hydride Compounds in [D₂]Dichloromethane". Chem. Eur. J. 13 (13): 3796–3803. doi:10.1002/chem.200601484. PMID 17245785.

[Klein-3] H. F. Klein (1978). Trimethylphosphonium Methylide (Trimethyl Methylenephosphorane). Inorganic Syntheses. XVIII. str. 138–140. doi:10.1002/9780470132494.ch23. ISBN 9780470132494.

[4] Finch, A.; Fitch, A.N.; Gates, P.N. (1993). "Crystal and Molecular structure of a metastable modification of phosphorus pentachloride". Journal of the Chemical Society, Chemical Communications: 957–958.

[Holleman-5] Holleman, A. F.; Wiber, E.; Wiberg, N. (2001). Inorganic Chemistry. Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.

[6] Suter, R. W.; Knachel, H. C.; Petro, V. P.; Howatson, J. H.; Shore, S. G. (1978). "Nature of Phosphorus(V) Chloride in Ionizing and Nonionizing Solvents". Journal of the American Chemical Society. 95 (5): 1474–1479. doi:10.1021/ja00786a021. Nepoznati parametar |lastauthoramp= zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=) (pomoć)

[Godfrey_1996-7] S. M. Godfrey; C. A. McAuliffe; R. G. Pritchard; J. M. Sheffield (1996). "An X-ray crystallorgraphic study of the reagent Ph₃PCl₂; not charge-transfer, R₃P–Cl–Cl, trigonal bipyramidal or [R₃PCl]Cl but an unusual dinuclear ionic species, [Ph₃PCl⁺⋯Cl^–⋯⁺CIPPh₃]Cl containing long Cl–Cl contacts". Chemical Communications (22): 2521–2522. doi:10.1039/CC9960002521.

[8] Jennings, EV; Nikitin, K; Ortin, Y; Gilheany, DG (2014). "Degenerate Nucleophilic Substitution in Phosphonium Salts". J. Am. Chem. Soc. 136 (46): 16217–16226. doi:10.1021/ja507433g. PMID 25384344.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]