La fosforina ( nombre IUPAC : fosfinina ) es un elemento más pesado análogo de la piridina , que contiene un átomo de fósforo en lugar de una fracción aza . También se denomina fosfabenceno y pertenece a la clase de los fosfaalquenos . Es un líquido incoloro que resulta de interés principalmente en investigación.
La fosforina es un aceite sensible al aire [2] pero por lo demás es estable cuando se manipula utilizando técnicas sin aire (sin embargo, los derivados sustituidos a menudo se pueden manipular bajo aire sin riesgo de descomposición). [3] [4] Por el contrario, el silabenceno , un elemento pesado análogo relacionado del benceno, no solo es sensible al aire y a la humedad sino también térmicamente inestable sin una amplia protección estérica.
La primera fosforina que se aisló fue la 2,4,6-trifenilfosforina, sintetizada por Gottfried Märkl en 1966 mediante condensación de la sal de pirilio correspondiente y fosfina o su equivalente (P(CH2OH ) 3 y P(SiMe3 ) 3 ) . [3]
La fosforina (no sustituida) progenitora fue descrita por Arthur J. Ashe III en 1971. [2] [5] Se han desarrollado métodos de apertura de anillo a partir de fosfoles . [6]
Los estudios estructurales por difracción de electrones revelan que la fosforina es un compuesto aromático plano con un 88% de aromaticidad de la del benceno . Potencialmente, su alta aromaticidad se debe a la buena adecuación de las electronegatividades del fósforo (2.1) y el carbono (2.5). La longitud del enlace P–C es de 173 pm y las longitudes de enlace C–C se centran alrededor de 140 pm y muestran poca variación. [7]
Aunque la fosforina y la piridina son estructuralmente similares, las fosforinas son mucho menos básicas. Los p K a de C 5 H 5 PH + y C 5 H 5 NH + son respectivamente −16,1 y +5,2. Los óxidos de fósforo son extremadamente inestables y añaden rápidamente nucleófilos a una especie tetracoordinada en el fósforo. Los ácidos de Lewis con enlaces posteriores fuertes (por ejemplo, el pentacarbonilo de tungsteno) pueden estabilizar un enlace dativo a partir del fósforo. [6]
Tanto los electrófilos como los nucleófilos fuertes y duros atacan preferentemente al fósforo, pero la aromaticidad del anillo es suficientemente débil como para que el resultado sea una reacción de adición y no una sustitución aromática. [6] Así, por ejemplo, el metil-litio se suma al fósforo en la fosforina, mientras que se suma a la posición 2 de la piridina. [8] Las halofosforinas experimentan una sustitución catalizada por metales nobles o zirconoceno , y las λ 5 -fosforinas exhiben una química de sustitución mucho más tradicional . [6]
A diferencia del arsabenceno , la fosforina rara vez participa en cicloadiciones de tipo Diels-Alder ; cuando lo hace, el compañero de acoplamiento debe ser un alquino extremadamente pobre en electrones. Los complejos de fosforina son reactivos de Diels-Alder tolerables. [6]
Se conocen complejos de coordinación que tienen fosforina como ligando . Las fosforinas pueden unirse a metales a través del centro de fósforo. Se conocen complejos del análogo difosfa de 2,2'-bipiridina . Las fosforinas también forman complejos pi, ilustrados por V( η 6 -C 5 H 5 P) 2 . [6]