Chloordifenylfosfaan

De commerciële industriële productie van chloordifenylfosfaan gaat uit van benzeen en fosfortrichloride (PCl₃). De reactietemepratuur bedraagt ongeveer 600°C. Het reactiepoduct is in eerste instantie dichloorfenylfosfaan. Herschikking in de gasfase bij hoge temperatuur leidt uiteindelijk tot chloordifenylfosfaan:[2][3]

${\displaystyle \mathrm {2\ C_{6}H_{5}PCl_{2}\ \longrightarrow \ (C_{6}H_{5})_{2}PCl\ +\ PCl_{3}} }$

Hoewel er voor gebruik op laboratoriumschaal ook reactieroutes beschreven zijn op basis van benzeen, worden deze nauwelijks gebruikt vanwege de carcinogene eigenschappen van benzeen en de daarmee verband houdende wet- en regelgeving ten aanzien van het gebruik van de stof.

Chloordifenylfosfaan kan op laboratoriumschaal gesynthetiseerd worden op basis van fenylmagnesiumbromide en fosfortrichloride:

${\displaystyle \mathrm {2\ C_{6}H_{5}MgBr\ +\ PCl_{3}\ \longrightarrow \ (C_{6}H_{5})_{2}PCl\ +\ 2\ MgClBr} }$

Het reactieproduct wordt via destillatie opgezuiverd.

Een zeer gelijkaardige laboratoriumsynthese is de reactie van fosfortrichloride met fenylzinkchloride:

${\displaystyle \mathrm {PCl_{3}\ +\ 2\ C_{6}H_{5}ZnCl\longrightarrow \ (C_{6}H_{5})_{2}PCl\ +\ 2\ ZnCl_{2}} }$

Een alternatieve bereidingsmethode is de reactie van trifenylfosfine met chloorgas:

${\displaystyle \mathrm {P(C_{6}H_{5})_{3}\ +\ Cl_{2}\ \longrightarrow \ (C_{6}H_{5})_{2}PCl\ +\ C_{6}H_{5}Cl} }$

Chloordifenylfosfaan wordt veelvuldig toegepast in de synthese van fosfines. Een voorbeeld hiervan maakt ook gebruik van Grignard-reagentia:

${\displaystyle \mathrm {(C_{6}H_{5})_{2}PCl\ +\ RMgCl\ \longrightarrow \ (C_{6}H_{5})_{2}P{-}R\ +\ MgCl_{2}} }$

De op deze manier gemaakte fosfines vinden toepassingen als pesticides, stabilisatoren in plastics, katalysatoren, vlamvertragers en als onder invloed van UV-licht uithardende kleur- en verfstoffen in de tandheelkunde. Dit scala aan toepassingen maakt chloordifenylfosfaan tot een belangrijk halffabricaat in de chemische industrie.[2][3]

Chloordifenylfosfaan wordt gebruikt als uitgangsstof voor lithium- en natriumdifenylfosfide. De laatste ontstaat in de reactie tussen chloordifenylfosfaan en metallisch natrium in refluxende 1,4-dioxaan:[4]

${\displaystyle \mathrm {(C_{6}H_{5})_{2}PCl\ +\ 2\ Na\ \longrightarrow \ (C_{6}H_{5})_{2}PNa\ +\ NaCl} }$

Lithiumdifenylfosfide kan bereid worden uit difenylfosfine (dat gevormd is uit chloordifenylfosfaan en lithiumaluminiumhydride) en lithium:[5]

${\displaystyle \mathrm {4\ (C_{6}H_{5})_{2}PCl\ +\ LiAlH_{4}\ \longrightarrow \ (C_{6}H_{5})_{2}PH\ +\ AlCl_{3}\ +\ LiCl} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ (C_{6}H_{5})_{2}PH\ +\ 2\ Li\ \longrightarrow \ 2\ (C_{6}H_{5})_{2}PLi\ +\ H_{2}} }$

Via de alkalifosfiden worden vervolgens liganden voor katalysatoren op basis van overgangsmetalen bereid.

Met water reageert chloordifenylfosfaan, onder vorming van waterstofchloride, tot difenylfosfineoxide. Deze verbinding is de uitgangsstof voor 1-alkoxyalkylgesubstitueerde difenylfosfineoxiden die op hun beurt toegepast kunnen worden in Wittig-achtige reacties waarbij alkoxygesubstitueerde alkenen ontstaan.