Trimethylfosfaan

Trimethylfosfaan[1]
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van ${\displaystyle {\ce {P(CH3)3}}}$
Algemeen
Molecuulformule	${\displaystyle {\ce {P(CH3)3}}}$
IUPAC-naam	Trimethylfosfaan
Andere namen	Trimethylfosfine, Trimethylfosfor[1]
Molmassa	76,08 g/mol
SMILES	CP(C)C
CAS-nummer	594-09-2
EG-nummer	209-823-1
PubChem	68983
Wikidata	Q3268860
Beschrijving	Kleurloze vloeistof[2]
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar[2]
H-zinnen	H225 - H315 - H319 - H335[2]
P-zinnen	P210 - P261 - P305+P351+P338[2]
VN-nummer	1993
Fysische eigenschappen
Dichtheid	0,735 g/cm³
Smeltpunt	-86 °C[2]
Kookpunt	38 - 39 °C[2]
Vlampunt	-19 °C
Dampdruk	(20 °C) 49,9·103 Pa[2]
Brekingsindex	1,428
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment	1,19 D
Evenwichtsconstante(n)	pKz = 8,65
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Trimethylfosfaan, ook wel trimethylfosfine genoemd, is een organische fosforverbinding met de formule ${\displaystyle {\ce {P(CH3)3}}}$, wat vaak afgekort wordt tot ${\displaystyle {\ce {PMe3}}}$. Het is een kleurloze vloeistof met een voor veel mensen onplezierige lucht. Deze lucht is karakteristiek voor veel alkylfosfanen. De verbinding wordt veel als ligand toegepast in de coördinatiechemie.

${\displaystyle {\ce {PMe3}}}$ kan bereid worden via de reactie van trifenylfosfiet met methylmagnesiumchloride:^[3]

${\displaystyle {\ce {3CH3MgCl\ +\ P(OC6H5)3\ ->[{\ce {Bu2O}}]\ P(CH3)3\ +\ 3C6H5OMgCl}}}$

De synthese wordt uitgevoerd in dibutylether waaruit het door het verschil in kookpunt (142°C voor de ether, 39°C voor het fosfaan) makkelijk gedestilleerd kan worden.

De vorm van het molecuul is dat van een driezijdige pyramide met een vrijwel perfecte C_3v symmetrie. De C-P-C bindingshoek is ongeveer 98,6°.^[4] Deze hoek is in overeenstemming met het feit dat fosfor voornaamelijk de 3p-orbitalen voor de binding gebruikt en dat er vrij weinig sp-hybridisatie in fosfor optreedt, een veel voorkomend verschijnsel in de fosforchemie. Het gevolg is dat het vrije elektronenpaar van fosfor zich in een voornamelijk s-orbitaal bevindt, net als in fosfine, ${\displaystyle {\ce {PH3}}}$.^[5]

Met een pK_z van 8,65 is trimetylfosfaan in staat met sterke zuren een proton te accepteren en (na verwijderen van het oplosmiddel) zouten van het type ${\displaystyle {\ce {[HP(CH3)3^{+}]X^{-}}}}$ te geven.^[4] Deze reactie is reversibel.

Met sterke basen, zoals alkyllithium-verbindingen wordt aan één van de methylgroepen een waterstof-ion onttrokken en ontstaat ${\displaystyle {\ce {P(CH3)2CH2Li}}}$.

${\displaystyle {\ce {P(CH3)3}}}$ wordt makkelijk geoxideerd tot trimethylfosfineoxide. Met broommethaan wordt, analoog aan de reactie van trimethylamine met die stof, tetramethylfosfoniumbromide gevormd..^[7]

Trimethylfosfine is een sterk basische ligand die met vrijwel alle metalen coördinatieverbindingen vormt. Als ligand heeft de stof een kegelhoek van 118°.^[8] Deze hoek geeft een indicatie van de sterische eisen die de ligand stelt, en daarmee ook hoe de ligand aan metalen kan binden.

Als tamelijk compact fosfine kunnen meerdere ${\displaystyle {\ce {PMe3}}}$-moleculen aan één overgangsmetaal-centrum binden, bijvoorbeeld ${\displaystyle {\ce {Pt(PEt3)4}}}$^{[noot 1][9]} Met zilverjodide wordt een lucht-stabiele vaste stof gevormd, ${\displaystyle {\ce {AgI(PMe3)}}}$, waaruit bij verwarmen weer trimethylfosfaan vrijkomt.

${\displaystyle {\ce {PMe3}}}$ is een toxische en pyrofore stof. Na oxidatie met natriumhypochloriet of waterstofperoxide tot trimethylfosfineoxide is het relatief velig te hanteren.^[10]