Wikipédia

Chlorure de tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium

composé chimique

Le chlorure de tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium (THPC) est un composé organophosphoré de formule [P(CH2OH)4]Cl. Le cation P(CH2OH)4+ est tétra-coordonné, comme c'est le cas de la plupart des sels de phosphonium. Le THPC est notamment un précurseur de retardateurs de flammes[5].

Chlorure de tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium
Image illustrative de l’article Chlorure de tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium
Identification
Synonymes

chlorure de tétrahydroxyméthylphosphonium, THPC

No CAS 124-64-1
No ECHA 100.004.280
No CE 204-707-7
PubChem 31298
SMILES
InChI
Apparence solide
Propriétés chimiques
Formule C4H12ClO4P  [Isomères]
Masse molaire[1] 190,562 ± 0,007 g/mol
C 25,21 %, H 6,35 %, Cl 18,6 %, O 33,58 %, P 16,25 %,
Propriétés physiques
T° ébullition 115 °C[2]
Solubilité 400 g·l-1 (eau)[3]
Masse volumique 1,34 g·cm-3[2]
Point d’éclair 96 °C[2]
Pression de vapeur saturante 1,13×10-7 mmHg[3]
Précautions
SGH[2]
SGH05 : CorrosifSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
H315, H317, H318, H334, P261, P280, P310, P302+P352, P304+P341, P305+P351+P338 et P342+P311
Écotoxicologie
DL50 161 mg/kg (rat, oral)[4]
LogP -9,770[3]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier Consultez la documentation du modèle

Synthèse et réactions modifier

Le THPC peut être synthétisé avec un haut rendement par traitement de la phosphine par le formaldéhyde en présence d'acide chlorhydrique[5] :

PH3 + 4 H2C=O + HCl → [P(CH2OH)4]Cl

Le THPC est couramment utilisé pour préparer la tris(hydroxyméthyl)phosphine par réaction avec la soude[6] :

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

Le groupe hydroxyméthyle du THPC peut subir des réactions de substitution lorsque le THPC est traité par un nitrile, un acide, un amide ou un époxyde α, β-insaturés. On peut citer par exemple la condensation entre le THPC et l'acrylamide en milieu basique :

[P(CH2OH)4]Cl + NaOH + 3CH2=CHZ → P(CH2CH2Z)3 + 4CH2O + H2O + NaCl
Z = CONH2

Des réactions similaires peuvent avoir lieu lorsque le THPC est traité par l'acide acrylique ; dans ce cas, seul un groupe hydroxyméthyle est remplacé cependant[7]

Applications modifier

Précurseur de la tris(hydroxyméthyl)phosphine modifier

Le THPC est un précurseur de la tris(hydroxyméthyl)phosphine qui est un intermédiaire dans la production de 1,3,5-triaza-7-phosphaadamantane (PTA), un ligand soluble dans l'eau ; la conversion s'effectue par traitement de l'hexaméthylènetétramine par le formaldéhyde et la tris(hydroxyméthyl)phosphine[8].

La tris(hydroxyméthyl)phosphine peut aussi servir à la synthèse d'un composé hétérocyclique, la N-boc-3-pyrroline par métathèse avec fermeture de cycle du dichlorure de bis(tricyclohexylphosphine)benzylidineruthénium, en utilisant le catalyseur de Grubbs. La N-boc-diallylamine est traitée par le catalyseur de Grubbs, suivie par une réaction avec la tris(hydroxyméthyl)phosphine. La liaison double carbone-carbone subit une fermeture de cycle, relâchant une molécule d'éthylène et formant la N-boc-3-pyrroline[9].

Industrie textile modifier

Le THPC est important dans l'industrie de tissus infroissables et retardateurs de flamme à base de coton et d'autres tissus cellulosiques[10]. Une finition de type retardateur de flamme peut être produite à )partir du THPC par le procédé Proban[11], dans lequel le THPC est traité par un carbamide. ce dernier se condense avec l'un des groupes hydroxymethyle du THP, la structure du phosphonium étant convertie en oxyde de phosphine par cette réaction[12] :

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

Cette réaction est rapide et forme un polymère à haute densité insoluble. Le produit est ensuite appliqué sur le tissu via un « procédé pad-dry ». La matériau ainsi traité est ensuite re-traité par de l'ammoniaque pour produire des fibres qui sont retardatrices de flamme.

Le THPC peut se condenser avec de nombreux autres monomères en plus de l'urée, comme les amines, les phénols, les polyacides et les anhydrides.

Notes et références modifier

  1. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. ↑ a b c d et e solution à 80% dans l'eau « Fiche du composé Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride, ca. 80% solution in water », sur Acros.
  3. ↑ a b et c (en) « Chlorure de tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium », sur ChemIDplus, consulté le 13 mai 2012
  4. ↑ National Toxicology Program Technical Report Series. Vol. NTP-TR-296, Pg. 1987
  5. ↑ a et 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
  6. ↑ 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
  7. ↑ Vullo, W. J., « Hydroxymethyl Replacement Reactions of Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium Chloride », Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., vol. 58, no 4,‎ , p. 346–349 (DOI 10.1021/i360020a011)
  8. ↑ Daigel, Donald J., Tara J. Decuir, Jeffrey B. Robertson et Donald J. Darensbourg, « 1,3,5-triaza-7phosphatricyclo[3.3.1.13.7]decane and derivatives », Inorg. Synth., vol. 32,‎ , p. 40–42 (ISBN 978-0-470-13263-0, DOI 10.1002/9780470132630.ch6)
  9. ↑ Ferguson, Marcelle L.; O’Leary, Daniel J.; Grubbs, Robert H., Ring-Closing Metathesis Synthesis Of N-Boc-3-Pyrroline, Org. Synth. 80, coll. « vol. », , 85 p.
  10. ↑ Weil, Edward D. ; Levchik, Sergei V., « Flame Retardants in Commercial Use or Development for Textiles », J. Fire Sci., vol. 26, no 3,‎ , p. 243–281 (DOI 10.1177/0734904108089485)
  11. ↑ « Frequently asked questions: What is the PROBAN® process? », Rhodia Proban (consulté le )
  12. ↑ Reeves, Wilson A.; Guthrie, John D., « Intermediate for Flame-Resistant Polymers-Reactions of Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium Chloride », Industrial Engineering Chemistry, vol. 48, no 1,‎ , p. 64–67 (DOI 10.1021/ie50553a021)
Ce document provient de « https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Chlorure_de_tétrakis(hydroxyméthyl)phosphonium&oldid=208334604 ».