Tetrakis(hydroxymethyl)fosfoniumchlorid

Tetrakis(hydroxymethyl)fosfoniumchlorid
Strukturní vzorec

Strukturní vzorec

Obecné
Systematický názevtetrakis(hydroxymethyl)fosfoniumchlorid
Ostatní názvytetrahydroxymethylfosfoniumchlorid
Funkční vzorec(HOCH2)4PCl
Sumární vzorecPC4H12O4Cl
Identifikace
Registrační číslo CAS124-64-1
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)204-707-7
PubChem31298
InChI1S/C4H12O4P.ClH/c5-1-9(2-6,3-7)4-8;/h5-8H,1-4H2;1H/q+1;/p-1
Vlastnosti
Molární hmotnost190,56 g/mol
Teplota tání154 °C (429 K)[1]
Hustota1,22 g/cm3 (18 °C)[1]
Index lomu1,5120 (20 °C)[1]
Rozpustnost ve vodě>10 g/100 ml (20 °C)[1]
Tlak páry0,8 kPa[1]
Bezpečnost
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
[1]
Nebezpečí[1]
H-větyH301 H302 H311 H312 H314 H315 H318 H330 H334 H411[1]
P-větyP260 P261 P264 P270 P271 P273 P280 P284 P285 P301+310 P301+312 P301+330+331 P302+352 P303+361+353 P304+340 P304+341 P305+351+338 P310 P312 P320 P321 P322 P330 P332+313 P342+311 P361 P362 P363 P391 P403+233 P405 P501[1]
Teplota vzplanutí>93 °C (>366 K)[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Tetrakis(hydroxymethyl)fosfoniumchlorid (zkráceně THPC) je organická sloučenina, derivát fosfanu se vzorcem [P(CH2OH)4]Cl. Atom fosforu v kationtu P(CH2OH) +
4  je čtyřvazný, jak je tomu i u jiných fosfoniových sloučenin. Používá se jako na výrobu zpomalovačů hoření[2] a jako mikrobiocidní látka.

Výroba a reakce

THPC se vyrábí reakcí fosfanu s formaldehydem za přítomnosti kyseliny chlorovodíkové.[2]

PH3 + 4 H2C=O + HCl → [P(CH2OH)4]Cl

Používá se na přípravu tris(hydroxymethyl)fosfinu reakcí s vodným roztokem hydroxidu sodného.[3]

[P(CH2OH)4]Cl + NaOH → P(CH2OH)3 + H2O + H2C=O + NaCl

Použití v textilním průmyslu

THPC má využití při výrobě textilních materiálů, kde je surovinou na výrobu zpomalovačů hoření a látek zvyšujících odolnost vůči pomačkání.[4] Povrch odolný vůči hoření lze vyrobit reakcí THPC s močovinou,[5] která kondenzuje s hydroxymethylovými skupinami THPC. Fosfoniový ion se přitom přeměňuje na fosfinoxid.[6]

[P(CH2OH)4]Cl + NH2CONH2 → (HOCH2)2POCH2NHCONH2 + HCl + HCHO + H2 + H2O

Reakce probíhá rychle a vznikají při ní nerozpustné polymery s vysokou molekulovou hmotností. Tento produkt se nanese na textilní materiál a následně za účelem získání odolnosti vůči hoření nechá zreagovat s vodným roztokem amoniaku.

THPC může kondenzovat i s jinými monomery než je močovina, jako jsou aminy, fenoly a polybazické kyseliny a jejich anhydridy.

Použití tris(hydroxymethyl)fosfinu

Tris(hydroxymethyl)fosfin, získávaný z tetrakis(hydroxymethyl)fosfoniumchloridu, je meziproduktem při přípravě ve vodě rozpustného ligandu 1,3,5-triaza-7-fosfaadamantanu (PTA). Příslušná přeměna se provádí reakcí tris(hydroxymethyl)fosfinu s hexamethylentetraminem a formaldehydem.[7]

Tris(hydroxymethyl)fosfin lze také použít na přípravu heterocyklické sloučeniny N-boc-3-pyrrolinu za přítomnosti Grubbsova katalyzátoru (bis(tricyklohexylfosfin)benzylidinrutheniumdichloridu). N-boc-diallylamin se nejprve působením Grubbsova katalyzátoru přemění na tris(hydroxymethyl)fosfin, z něhož cyklizací a odštěpením ethenu vznikne N-boc-3-pyrrolin.[8]

Hydroxymethylové skupiny THPC lze odstranit reakcemi s α,β-nenasycenými nitrily, kyselinami, amidy nebo epoxidy, například reakcí s akrylamidem v zásaditém prostředí (Z = CONH2):

[P(CH2OH)4]Cl + NaOH + 3CH2=CHZ → P(CH2CH2Z)3 + 4CH2O + H2O + NaCl

Podobně reaguje THPC s kyselinou akrylovou, v tomto případě je však odstraněna pouze jedna hydroxymethylová skupina.[9]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c d e f g h i j Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. ↑ a b Svara, Jürgen; Weferling, Norbert ; Hofmann, Thomas. Phosphorus Compounds, Organic. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. John Wiley & Sons, Inc, 2008 DOI:10.1002/14356007.a19_545.pub2
  3. ↑ M. Caporali, L. Gonsalvi, F. Zanobini, M. Peruzzini "Synthesis of the Water-Soluble Bidentate (P,N) Ligand PTN(Me)" Inorg. Syntheses, 2011, Vol. 35, p. 92–108. DOI:10.1002/9780470651568.ch5
  4. ↑ Edward D. Weil; Sergei V. Levchik. Flame Retardants in Commercial Use or Development for Textiles. Journal of Fire Sciences. 2008, s. 243–281. DOI 10.1177/0734904108089485. 
  5. ↑ Frequently asked questions: What is the PROBAN® process? [online]. Rhodia Proban [cit. 2013-02-25]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2012-12-07. 
  6. ↑ Wilson A. Reeves; John D. Guthrie. Intermediate for Flame-Resistant Polymers-Reactions of Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium Chloride. Industrial and Engineering Chemistry. 1956, s. 64–67. DOI 10.1021/ie50553a021. 
  7. ↑ Donald J. Daigel; Tara J. Decuir; Jeffrey B. Robertson; Donald J. Darensbourg. 1,3,5-triaza-7phosphatricyclo[3.3.1.13.7]decane and derivatives. Inorganic Syntheses. 1998, s. 40–42. ISBN 978-0-470-13263-0. DOI 10.1002/9780470132630.ch6. 
  8. ↑ FERGUSON, MARCELLE L.; O’LEARY, DANIEL J.; GRUBBS, ROBERT H. Ring-Closing Metathesis Synthesis Of N-Boc-3-Pyrroline. Org. Synth.. 2003, s. 85. Dostupné online. (anglicky) 
  9. ↑ M. J. Vullo. Hydroxymethyl Replacement Reactions of Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium Chloride. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev.. 1966, s. 346–349. DOI 10.1021/i360020a01. 

Média použitá na této stránce