El cloruro de tetrakis (hidroximetil) fosfonio (THPC) es un compuesto organofosforado con la fórmula química [P (CH 2 OH) 4 ] Cl. El catión P (CH 2 OH) 4 + tiene cuatro coordenadas, como es típico para las sales de fosfonio . El THPC tiene aplicaciones como precursor de materiales ignífugos, [1] así como microbicida en sistemas de agua comerciales e industriales.
Nombres | |
---|---|
Nombre IUPAC preferido Cloruro de tetrakis (hidroximetil) fosfanio | |
Otros nombres Cloruro de tetrahidroximetilfosfonio, THPC | |
Identificadores | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.004.280 |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Propiedades | |
(HOCH 2 ) 4 PCl | |
Masa molar | 190,56 g · mol −1 |
Apariencia | cristalino |
Densidad | 1,341 g / cm 3 |
Punto de fusion | 150 ° C (302 ° F; 423 K) |
Peligros | |
Frases R (desactualizadas) | R21 R25 R38 R41 R42 / 43 R51 / 53 |
Frases S (desactualizadas) | S22 S26 S36 / 37/39 S45 S60 S61 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Síntesis y reacciones
El THPC se puede sintetizar con alto rendimiento tratando fosfina con formaldehído en presencia de ácido clorhídrico . [1]
- PH 3 + 4 H 2 C = O + HCl → [P (CH 2 OH) 4 ] Cl
El THPC se convierte en tris (hidroximetil) fosfina tras el tratamiento con hidróxido de sodio acuoso : [2]
- [P (CH 2 OH) 4 ] Cl + NaOH → P (CH 2 OH) 3 + H 2 O + H 2 C = O + NaCl
Aplicación en textiles
El THPC tiene importancia industrial en la producción de acabados ignífugos y resistentes a las arrugas en textiles de algodón y otras telas celulósicas. [3] Se puede preparar un acabado retardante de llama a partir de THPC mediante el Proceso Proban, [4] en el que el THPC se trata con urea. La urea se condensa con los grupos hidroximetilo en THPC. La estructura de fosfonio se convierte en óxido de fosfina como resultado de esta reacción. [5]
- [P (CH 2 OH) 4 ] Cl + NH 2 CONH 2 → (HOCH 2 ) 2 POCH 2 NHCONH 2 + HCl + HCHO + H 2 + H 2 O
Esta reacción avanza rápidamente, formando polímeros insolubles de alto peso molecular. El producto resultante se aplica a las telas en un "proceso de secado con almohadilla". Este material tratado luego se trata con amoníaco e hidróxido de amoníaco para producir fibras que son retardantes de llama.
El THPC se puede condensar con muchos otros tipos de monómeros además de la urea. Estos monómeros incluyen aminas, fenoles y ácidos y anhídridos polibásicos.
Tris (hidroximetil) fosfina y sus usos
La tris (hidroximetil) fosfina, que se deriva del cloruro de tetrakis (hidroximetil) fosfonio, es un intermedio en la preparación del ligando soluble en agua 1,3,5-triaza-7-fosfaadamantano (PTA). Esta conversión se logra tratando la hexametilentetramina con formaldehído y tris (hidroximetil) fosfina. [6]
La tris (hidroximetil) fosfina también se puede utilizar para sintetizar el heterociclo, N-boc-3-pirrolina mediante metátesis de cierre de anillo utilizando catalizador de Grubbs (dicloruro de bis (triciclohexilfosfina) bencilidinerutenio). La N-Boc-dialilamina se trata con un catalizador de Grubbs, seguido de tris (hidroximetil) fosfina. Los dobles enlaces carbono-carbono sufren un cierre de anillo, liberando eteno gaseoso, dando como resultado N-boc-3-pirrolina. [7] Los grupos hidroximetilo en THPC experimentan reacciones de reemplazo cuando THPC se trata con nitrilo α, β-insaturado, ácido, amida y epóxidos. Por ejemplo, la base induce la condensación entre THPC y acrilamida con desplazamiento de los grupos hidroximetilo. (Z = CONH 2 )
- [P (CH 2 OH) 4 ] Cl + NaOH + 3CH 2 = CHZ → P (CH 2 CH 2 Z) 3 + 4CH 2 O + H 2 O + NaCl
Se producen reacciones similares cuando el THPC se trata con ácido acrílico ; sin embargo, solo se desplaza un grupo hidroximetilo. [8]
Referencias
- ↑ a b Svara, Jürgen; Weferling, Norbert; Hofmann, Thomas. Compuestos de fósforo orgánicos. Enciclopedia de química industrial de Ullmann. John Wiley & Sons, Inc, 2008 Svara, Jürgen; Weferling, Norbert; Hofmann, Thomas (2006). "Compuestos de fósforo orgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a19_545.pub2 .
- ^ M. Caporali, L. Gonsalvi, F. Zanobini, M. Peruzzini "Síntesis del ligando bidentado (P, N) soluble en agua PTN (Me)" Inorg. Síntesis, 2011, vol. 35, pág. 92-108. doi : 10.1002 / 9780470651568.ch5
- ^ Weil, Edward D .; Levchik, Sergei V. (2008). "Retardantes de llama en uso comercial o desarrollo de textiles". J. Fire Sci. 26 (3): 243–281. doi : 10.1177 / 0734904108089485 . S2CID 98355305 .
- ^ "Preguntas frecuentes: ¿Qué es el proceso PROBAN®?" . Rhodia Proban . Consultado el 25 de febrero de 2013 .
- ^ Reeves, Wilson A .; Guthrie, John D. (1956). "Intermedio para polímeros resistentes al fuego-reacciones de cloruro de tetrakis (hidroximetil) fosfonio". Química Industrial y de Ingeniería . 48 (1): 64–67. doi : 10.1021 / ie50553a021 .
- ^ Daigel, Donald J .; Decuir, Tara J .; Robertson, Jeffrey B .; Darensbourg, Donald J. (1998). 1,3,5-triaza-7fosfatriciclo [3.3.1.13.7] decano y derivados . Inorg. Synth. Síntesis inorgánica. 32 . págs. 40–42. doi : 10.1002 / 9780470132630.ch6 . ISBN 978-0-470-13263-0.
- ^ Ferguson, Marcelle L .; O'Leary, Daniel J .; Grubbs, Robert H. (2003). "Síntesis de metátesis de cierre de anillo de N-Boc-3-pirrolina" . Síntesis orgánicas . 80 : 85.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Vullo, WJ (1966). "Reacciones de reemplazo de hidroximetilo de cloruro de tetrakis (hidroximetil) fosfonio". Ind. Eng. Chem. Pinchar. Res. Dev . 58 (4): 346–349. doi : 10.1021 / i360020a011 .