Reactie voor vorming stabielere vorm difosfor ontdekt

Christopher C. Cummins en medewerkers van MIT hebben met behulp van een gestabiliseerd niobium complex een nieuwe vorm van difosfor, difosforwolfraampentacarbonyl [P₂W(CO)₅] gemaakt. Deze vorm is stabieler dan vrij difosfor (P₂).

De diatoomvorm van fosfor is veel moeilijker te maken dan die van stikstof, dat boven fosfor staat in het periodiek systeem. De stabiele vorm van fosfor, P₄ (witte fosfor), kan wel afgebroken worden tot reactieve P₂. Hiervoor zijn echter temperaturen hoger dan 1100 K nodig, wat niet realistisch is voor anorganische synthese.

Afstudeerder Joshua S. Figueroa synthetiseerde als eerste het ‘eliminator’ complex, een niobium complex met een P=P=NR keten. Het opwarmen van dit complex bij 65 °C leidt tot het vrijkomen van P₂ als reactief tussenproduct. P2 kan worden gebonden door 1,3-cyclohexadieen om zo een tetracyclisch molecuul met een P-P band te vormen. Bij het opwarmen van eliminator in de afwezigheid van fosforbindende stoffen is het onduidelijk wat er met het P₂ gebeurt. Volgens Cummins zou het kunnen polymeriseren of binden aan de wand van de reactor.

Om het vrijkomende P₂ te stabiliseren maakten Cummins en medewerkers een analoog van eliminator, waarbij het terminale fosforatoom aan een wolfraam pentacarbonylgroep is gebonden. Bij kamertemperatuur komt de P₂W(CO)₅ vrij. Dit kan ook aan 1,3-cyclohexadieen en andere diënen binden om zo de W(CO)₅ vorm van het verwachte organodifosforproduct te vormen. Het vrijkomende P₂W(CO)₅ lijkt een langere levensduur te hebben dan P₂.

Cummins’ groep is op zoek naar andere difosforvormen met een nog langere levensduur. Het onderzoek zou het aantal stoffen met een difosfaatgroep, zoals fosfineliganden voor nieuwe katalysatoren, kunnen vergroten. ‘Het onderzoek opent vele nieuwe wegen voor mogelijk onderzoek’, aldus Cummins.

Het onderzoek is in Science 2006, 313 gepubliceerd.

bron: Chemical & Engineering News