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| 名前 | |||
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| IUPAC名
ホスホン酸
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| 体系的なIUPAC名
リン酸 | |||
| その他の名前
ジヒドロキシホスフィンオキシド
ジヒドロキシ(オキソ) -λ 5 -ホスファン | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.033.682 | ||
| EC番号 |
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| 1619 | |||
| ケッグ |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 2834 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| 水素3リン酸3 | |||
| モル質量 | 81.99グラム/モル | ||
| 外観 | 白色固体 潮解性 | ||
| 密度 | 1.651 g/cm3 （ 21℃） | ||
| 融点 | 73.6 °C (164.5 °F; 346.8 K) | ||
| 沸点 | 200 °C (392 °F; 473 K) (分解) | ||
| 310g/100mL | |||
| 溶解度 | エタノールに可溶 | ||
| 酸性度（p Ka） | 1.1、6.7 | ||
磁化率（χ）
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−42.5·10 −6 cm 3 /モル | ||
| 構造 | |||
| 擬似四面体 | |||
| 危険 | |||
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |||
主な危険
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皮膚刺激物質 | ||
| GHSラベル: [1] | |||
 
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| 危険 | |||
| H302、H314 | |||
| P260、P264、P270、P280、P301+P312、P301+P330+P331、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P321、P330、P363、P405、P501 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 安全データシート（SDS） | シグマアルドリッチ | ||
| 関連化合物 | |||
関連化合物
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H 3 PO 4 (すなわち、 PO(OH) 3 ) H 3 PO 2 (すなわち、 H 2 PO(OH)) | ||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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亜リン酸（またはホスホン酸）は、化学式H 3 PO 3で表される化合物です。この酸は、この化学式から推測されるように三価ではなく、二価（2 つの陽子を容易にイオン化します）です。亜リン酸は、他のリン化合物の製造における中間体です。亜リン酸の有機誘導体、化学式RPO 3 H 2の化合物は、ホスホン酸と呼ばれます。
命名法と互変異性
固体HP(O)(OH) 2 は、中心のリン原子の周りに四面体構造をとり、 132 pmのP−H結合 、148 pm の 1 つのP=O二重結合、および 154 pm の 2 つのより長いP−OH単結合を持つ。 P−H結合を持つ他のリン酸化物（例えば、次亜リン酸やジアルキルホスファイト）と同様に、[2]極めてマイナーな互変異性体P(OH) 3と平衡状態で存在する。 （対照的に、亜ヒ酸の主な互変異性体はトリヒドロキシ型である。） IUPAC は、トリヒドロキシ型P(OH) 3 を亜リン酸、ジヒドロキシ型HP(O)(OH) 2ホスホン酸と呼ぶことを推奨している。[3]還元リン化合物のみが「-ous」で終わる綴りになる。
- P III (OH) 3 ⇌ HP V (O)(OH) 2 K = 10 10.3 (25°C、水溶液) [4]
準備
工業規模では、この酸は三塩化リンを水または蒸気で加水分解することによって製造される。 [5]
- PCl 3 + 3 H 2 O → HPO(OH) 2 + 3 HCl
HPO(OH) 2は三酸化リンの加水分解によって生成される。
- P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 HPO(OH) 2
反応
酸塩基特性
リン酸のpK aは1.26～1.3の範囲にある。[6] [7]
- HP(O)(OH) 2 → HP(O) 2 (OH) − + H + p Ka = 1.3
これは二塩基酸であり、亜リン酸水素イオン、HP(O) 2 (OH) −は弱酸です。
- HP(O) 2 (OH) − → HPO2−3+ H + p KA = 6.7
共役塩基HP(O) 2 (OH) −は亜リン酸水素と呼ばれ、2番目の共役塩基HPO2−3は亜リン酸イオンである。[8]（IUPACの推奨ではそれぞれホスホン酸水素イオンとホスホン酸イオンであることに注意してください）。
リン原子に直接結合した水素原子は容易にイオン化されません。化学の試験では、H 3 PO 4とは対照的に、水溶液中では 3 つの水素原子すべてが酸性ではないという事実に対する生徒の理解が問われることがよくあります。
酸化還元特性
200℃で加熱すると、リン酸はリン酸とホスフィンに不均化します。[9]
- 4H3PO3 → 3H3PO4 + PH3
この反応は、 PH 3の実験室規模の製造に使用されます。
リン酸は空気中でゆっくりと酸化されてリン酸になる。[5]
亜リン酸とその脱プロトン化形態はどちらも優れた還元剤ですが、必ずしも反応が速いわけではありません。これらは酸化されてリン酸またはその塩になります。貴金属陽イオンの溶液を金属に還元します。亜リン酸を冷塩化水銀溶液で処理すると、塩化水銀の白い沈殿物が形成されます。
- H 3 PO 3 + 2 HgCl 2 + H 2 O → Hg 2 Cl 2 + H 3 PO 4 + 2 HCl
塩化水銀は加熱または放置すると リン酸によってさらに水銀に還元されます。
- H 3 PO 3 + Hg 2 Cl 2 + H 2 O → 2 Hg + H 3 PO 4 + 2 HCl
リガンドとして
d 6配置の金属で処理すると、リン酸は、通常はまれなP(OH) 3互変異性体として配位することが知られています。例としては、Mo(CO) 5 (P(OH) 3 )や[Ru(NH 3 ) 4 (H 2 O)(P(OH) 3 )] 2+などがあります。[10] [11]
テトラクロロ白金酸カリウムとリン酸の混合物を加熱すると、発光塩であるテトラキスピロホスファイト二白金(II)カリウムが得られる。[12]
- 2 K 2 PtCl 4 + 8 H 3 PO 3 → K 4 [Pt 2 (HO 2 POPO 2 H) 4 ] + 8 HCl + 4 H 2 O
用途
リン酸（ホスホン酸）の最も重要な用途は、 PVCや関連塩素化ポリマーの安定剤である塩基性亜リン酸鉛の製造である。[5]
これは、塩基性ホスホン酸鉛 PVC 安定剤、アミノメチレンホスホン酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸の製造に使用されます。また、強力な還元剤として、合成繊維、有機リン系殺虫剤、および高効率水処理剤ATMPの製造にも使用されます。
鋼鉄を含む鉄材料は、酸化（「錆」）を促進し、次にリン酸を使用して酸化を金属リン酸塩に変換し、さらに表面コーティングによって保護することによって、ある程度保護される場合があります。（「不動態化（化学） 」を参照）。
有機誘導体
IUPAC (主に有機)名はホスホン酸です。この命名法は、通常、置換誘導体、つまり単なるエステルではなく、リンに結合した有機基に対して使用されます。たとえば、(CH 3 )PO(OH) 2 は「メチルホスホン酸」であり、もちろん「メチルホスホネート」エステルを形成することもあります。
参考文献
- ^ 「リン酸」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov .
- ^ Janesko, Benjamin G.; Fisher, Henry C.; Bridle, Mark J.; Montchamp, Jean-Luc (2015-09-29). 「P(═O)H から P–OH への互変異性化: 理論的および実験的研究」. The Journal of Organic Chemistry . 80 (20). American Chemical Society (ACS): 10025–10032. doi :10.1021/acs.joc.5b01618. ISSN 0022-3263. PMID 26372089.
- ^ 国際純正・応用化学連合( 2005)。無機化学命名法(IUPAC 勧告 2005)。ケンブリッジ(英国): RSC – IUPAC。ISBN 0-85404-438-8。電子版。
- ^ Guthrie, J. Peter (1979). 「亜リン酸とそのエチルエステルの互変異性平衡、亜リン酸とホスホン酸とそのエチルエステルの生成自由エネルギー、およびホスホン酸とホスホン酸エステルの P—H 結合のイオン化の p Ka 値」. Canadian Journal of Chemistry . 57 (2): 236–239. doi : 10.1139/v79-039 .
- ^ abcベターマン、ゲルハルト; クラウス、ヴェルナー ;リース、ゲルハルト; ホフマン、トーマス (2000)。「無機リン化合物」。ウルマン工業化学百科事典。ワインハイム: Wiley-VCH。doi :10.1002/14356007.a19_527。ISBN 978-3527306732。。
- ^ Larson, John W.; Pippin, Margaret (1989). 「次亜リン酸および亜リン酸のイオン化の熱力学。第2列オキシ酸に対する置換基効果」。Polyhedron . 8 (4): 527–530. doi :10.1016/S0277-5387(00)80751-2.
- ^ CRC化学物理ハンドブック（第87版）。pp.8–42。
- ^ ノボサド、ヨゼフ（1994）。無機化学百科事典。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。ISBN 0-471-93620-0。
- ^ Gokhale, SD; Jolly, WL (1967). 「ホスフィン」.無機合成. 第9巻. pp. 56–58. doi :10.1002/9780470132401.ch17. ISBN 9780470132401。
- ^ ab Xi, Chanjuan; Liu, Yuzhou; Lai, Chunbo; Zhou, Lishan (2004). 「 Mo(CO) 6と HP(O)(OEt) 2および水のワンポット反応に基づく新規 P(OH) 3リガンドを持つモリブデン錯体の合成」.無機化学通信. 7 (11): 1202–1204. doi :10.1016/j.inoche.2004.09.012.
- ^ Sernaglia, RL; Franco, DW (2005). 「ルテニウム(II)中心とホスファイト-ホスホネート互変異性平衡」Inorg. Chem . 28 (18): 3485–3489. doi :10.1021/ic00317a018.
- ^ Alexander, KA; Bryan, SA; Dickson, MK; Hedden, D.; Roundhill (2007). 「カリウムテトラキス[二水素二リン酸(2–)]二白金酸(II)」.無機合成. 第24巻. pp. 211–213. doi :10.1002/9780470132555.ch61. ISBN 9780470132555。
さらに読む
- Holleman, AF; Wiberg, E. (2001).無機化学. サンディエゴ: アカデミック プレス. ISBN 0-12-352651-5。
- Corbridge、DEC (1995)。リン：その化学、生化学、技術の概要（第 5 版）。アムステルダム：エルゼビア。ISBN 0-444-89307-5。
- Lee, JD (2008年1月3日)。Concise Inorganic Chemistry。オックスフォード大学出版局。ISBN 978-81-265-1554-7。