トリフェニルホスフィン

トリフェニルホスフィンとは

図1. トリフェニルホスフィンの基本情報

トリフェニルホスフィンとは、リン原子に3つのフェニル基が結合した有機リン化合物です。

さまざまな製法が存在し、工業的にはベンゼンと三塩化リンのフリーデル・クラフツ反応が用いられます。フリーデル・クラフツ反応とは、芳香族の化合物に対してアルキル基やアシル基を置換させる反応のことです。

なお、トリフェニルホスフィンは消防法や労働安全衛生法などの国内法規によって指定されていません。

トリフェニルホスフィンの使用用途

トリフェニルホスフィンは、多種多様な人名化学反応で利用されています。その多くは有機化合物を用いた反応です。

トリフェニルホスフィンを用いた化学反応の具体例として、アッペル反応 (英: Appel reaction) やウィッティヒ反応 (英: Wittig reaction) などが挙げられます。それ以外にも、シュタウディンガー反応 (英: Staudinger reaction) 、光延反応 (英: Mitsunobu reaction) 、ヘック反応 (英: Heck reaction) などがあります。

トリフェニルホスフィンの性質

常温でトリフェニルホスフィンは、結晶性の白色固体です。融点は80°C、沸点は377°Cであり、密度は1.1g/cm³で、引火点は180°Cです。比較的空気にも安定しており、非極性有機溶媒に溶けます。

化学式はC₁₈H₁₅P、モル質量は262.29g/molで、トリフェニルホスファン (英: triphenylphosphane) と呼ばれることもあります。分子は三角錐形を取っています。

トリフェニルホスフィンのその他情報

1. トリフェニルホスフィンの反応

図2. トリフェニルホスフィンの反応

トリフェニルホスフィンはハロゲン化アルキル (R–X) との反応によって、ホスホニウム塩が生じます。ホスホニウム塩は強塩基と反応して、イリドを得ることが可能です。

トリフェニルホスフィンとアジドのシュタウディンガー反応によって、窒素が発生して、P=N結合を生成します。P=N結合を持つ化合物は、水と反応するとアミンが遊離し、カルボニル化合物と反応するとイミンを生成します。

2. トリフェニルホスフィンを用いた有機化学反応

有機化学でトリフェニルホスフィンは、さまざまな反応に用いられます。例えば、トリフェニルホスフィンと四塩化炭素を用いたアッペル反応は、ほとんど全てのアルコールに対してアルキル化が可能です。

また、ウィッティヒ試薬の原料として用いられています。現在では、ウィッティヒ反応を利用して、抗生物質を中心としたさまざまな医薬品が開発されています。

光延反応では、脱水縮合反応としてアゾジカルボン酸ジエチル (DEAD) とともに、トリフェニルホスフィンが使用可能です。

3. 有機リン化合物の前駆体としてのトリフェニルホスフィン

図3. トリフェニルホスフィンの関連化合物

一般的にトリフェニルホスフィンは、有機リン化合物の前駆体として利用されます。アルカリ金属との反応により、トリフェニルホスフィンからアルカリ金属ジフェニルホスフィドを得ることが可能です。

アルカリ金属ジフェニルホスフィドは、ハロゲン化アルキル (R–X) と反応して、RPh₂Pを生成します。そのため、メチルジフェニルホスフィン (MePh₂P) を代表とする、多種多様なホスフィン配位子を合成可能です。

同様の反応にジハロゲン化アルキルを用いると、ビス (ジフェニルホスフィノ) アルカンが得られます。具体的には、1,2-ジブロモエタンとアルカリ金属ジフェニルホスフィドの反応によって、1,2-ビス (ジフェニルホスフィノ) エタンが生成します。

その一方で、塩化アンモニウムのような弱めの酸を用いると、アルカリ金属ジフェニルホスフィドからジフェニルホスフィンを得ることが可能です。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0120-0306JGHEJP.pdf