Trọng lượng phân tử triphenylphosphine: 262,29 g/mol, Giải thích công thức và công dụng

Trọng lượng phân tử triphenylphosphine: Câu trả lời ngắn gọn

Triphenylphosphine có trọng lượng phân tử là 262,29 g/mol (262,292 g/mol khi tính từ trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn). Công thức phân tử của nó là C ₁₈ H ₁₅ P , có nghĩa là mỗi phân tử chứa mười tám nguyên tử carbon, mười lăm nguyên tử hydro và một nguyên tử phốt pho. Công thức đó cố định khối lượng mol ở giá trị này bất kể nhà cung cấp, cấp độ hay lô. Nó cũng là con số mà mọi nhà hóa học, người quản lý mua hàng và kỹ sư mở rộng quy mô cần có khi chuyển đổi khối lượng thành mol.

Các lượt tìm kiếm "trọng lượng phân tử triphenylphosphine" thường đến từ một trong ba nơi: điền vào sổ ghi chép trong phòng thí nghiệm, kiểm tra báo giá hoặc đo tỷ lệ phản ứng. Điều đó là phù hợp vì thuốc thử này không phải là chất xúc tác dạng vết. Trong các phản ứng Mitsunobu và Appel, nó được tiêu thụ với số lượng gần bằng mol - thường là tương đương 1,0 đến 1,5 - do đó, một sai lầm khi cân hoặc một tạp chất không được tính toán sẽ làm thay đổi sản lượng và buộc phải tinh chế thêm. Hiểu trọng lượng phân tử là bước đầu tiên để kiểm soát các biến số đó.

Cách tính 262,29 g/mol từ công thức

Trọng lượng phân tử là tổng trọng lượng nguyên tử của mỗi nguyên tử trong công thức. Đối với triphenylphotphin (C ₁₈ H ₁₅ P) phép tính rất đơn giản:

• Cacbon: 18 × 12,011 = 216,198
• Hydro: 15 × 1,008 = 15,120
• Phốt pho: 1 × 30,974 = 30,974
• Tổng: 216,198 15,120 30,974 = 262,292 g/mol

Hầu hết các nhà cung cấp và cơ sở dữ liệu tham khảo đều làm tròn giá trị thành 262,29 g/mol . Khối lượng danh nghĩa, sử dụng các số nguyên (C = 12, H = 1, P = 31), là 262. Để tổng hợp hàng ngày, các giá trị làm tròn và chính xác có thể thay thế cho nhau; sự chênh lệch 0,002 g/mol chỉ quan trọng trong công việc đo trọng lượng có độ chính xác cao. Nếu bạn thấy 262,28 hoặc 262,3 được trích dẫn ở nơi khác thì đó chỉ đơn giản là các quy ước làm tròn khác nhau của cùng một số.

Một số hàng xóm thực tế hơn là triphenylphosphine oxit (Ph ₃ P=O), có trọng lượng phân tử là 278,28 g/mol . Triphenylphosphine bị oxy hóa chậm trong không khí và một khi oxit hình thành, một mẻ có khối lượng mol trung bình cao hơn 262,29. Nếu bạn cho rằng mẫu là nguyên chất, bạn sẽ cân được ít mol hoạt động hơn so với kế hoạch — một nguyên nhân thầm lặng dẫn đến việc sao chép thất bại và phản ứng bị đình trệ.

Tính chất vật lý quan trọng bên cạnh trọng lượng phân tử

Trọng lượng phân tử hiếm khi tác dụng một mình trong thực tế. Các giá trị sau đây là những giá trị mà các nhà hóa học và nhóm thu mua kiểm tra khi xác định chất lượng một lô hoặc lập kế hoạch cho một quy trình.

Điểm nóng chảy giúp chẩn đoán nhanh: giá trị gần 79-81 °C thường biểu thị hàm lượng oxit thấp, trong khi phạm vi rộng hoặc giảm cho thấy quá trình oxy hóa hoặc dung môi còn sót lại. Trọng lượng phân tử, điểm nóng chảy và độ hòa tan cùng nhau mang lại một bức tranh đáng tin cậy về chất lượng mẻ trước khi thuốc thử được đưa vào bình phản ứng.

Tại sao trọng lượng phân tử thúc đẩy tính toán trong phòng thí nghiệm hàng ngày

Ba phép tính thông thường chiếm ưu thế trong sử dụng thực tế khi trọng lượng phân tử được cố định: cân bằng lượng hóa học, chuẩn bị dung dịch và so sánh chi phí trên mỗi mol.

Cân bằng hóa học trong tổng hợp

Vì 1 mmol triphenylphosphine nặng 262,29 mg nên phản ứng 10 mmol với 1,2 đương lượng cần 10 × 1,2 × 262,29 = 3,15 g vật liệu nguyên chất. Số học tương tự áp dụng cho việc chuẩn bị muối photphonium và sàng lọc phối tử. Nếu thuốc thử có độ tinh khiết 98% chứ không phải 99%, chia cho phần độ tinh khiết: 3,15 0,98 = 3,21 g. Sự điều chỉnh nhỏ đó chính xác là nơi kiến ​​thức về trọng lượng phân tử ngăn ngừa việc dùng thiếu liều lượng.

Chuẩn bị dung dịch chuẩn

Dung dịch 0,1 mol/L trong 1 L THF cần 26,23 g triphenylphosphine nguyên chất. Độ hòa tan nói chung là tốt trong các dung môi thơm và ether, do đó trọng lượng phân tử, chứ không phải độ hòa tan, là yếu tố quyết định khối lượng mục tiêu. Cân trực tiếp vào bình định mức và thêm dung môi mới làm khô đến vạch để có dung dịch gốc có thể lặp lại.

So sánh báo giá của nhà cung cấp trên cơ sở mỗi nốt ruồi

Phosphin thường được tính theo trọng lượng, nhưng phản ứng tiêu tốn số mol. Chia giá mỗi kg cho 262,29 sẽ có giá mỗi mol và làm cho việc so sánh nhà cung cấp trở nên có ý nghĩa. Ví dụ, một cái trống nặng 25 kg chứa khoảng 95,3 mol của triphenylphosphine - một khung hữu ích cho việc mở rộng ngân sách và lập kế hoạch kiểm kê.

Phản ứng hóa học đằng sau công thức phân tử

Triphenylphosphine giành được vị trí của nó trong phòng thí nghiệm vì cặp phốt pho đơn độc làm cho nó vừa là chất ái nhân mạnh vừa là chất khử nhẹ. Các họ phản ứng chính là:

• Phản ứng bậc bốn bằng alkyl hoặc halogenua phản ứng để tạo thành muối photphonium, sau đó khử proton để tạo ra thuốc thử Wittig để tổng hợp anken.
• Phản ứng Mitsunobu, trong đó PPh ₃ và azodicarboxylate chuyển đổi rượu thành este, ete và các sản phẩm liên quan trong điều kiện nhẹ.
• Phản ứng Appel, trong đó PPh ₃ và cacbon tetraclorua hoặc nguồn halogen khác chuyển đổi rượu thành alkyl halogenua.
• Phản ứng Staudinger, trong đó PPh ₃ phản ứng với azide để tạo ra iminophosphoran trên đường tạo thành amin và amit.
• Khử oxy của epoxit, N-oxit và ozonit, thường là bước cuối cùng trong quá trình tổng hợp phân tử phức tạp.
• Phối hợp phối tử với các kim loại chuyển tiếp như palladium, rhodium và ruthenium trong xúc tác đồng nhất.

Mô hình này nhất quán: trong hầu hết mọi ứng dụng, triphenylphosphine được tiêu thụ với lượng mol tương đương xác định. Bởi vì những phản ứng này tiêu thụ một mol phosphine trên mỗi mol chất nền nên chi phí xử lý sẽ tăng theo trọng lượng phân tử. Một lộ trình sử dụng hai chất tương đương sẽ bổ sung thêm 524,58 g phosphine trên mỗi mol sản phẩm trước khi xem xét sản phẩm phụ oxit, đó là lý do tại sao các nhà hóa học xử lý liên tục tìm cách giảm tải phosphine hoặc tái chế oxit. Cho dù bạn đang lắp ráp chất xúc tác palladi hay mở rộng quy mô tuyến đường Wittig, thì 262,29 g/mol là hệ số chuyển đổi biến mol công thức thành khối lượng có trọng lượng.

Từ Phosphine đến chất lỏng ion Phosphonium

Quá trình bậc bốn chuyển đổi triphenylphosphine thành muối alkyltriphenylphosphonium là phản ứng hóa học tương tự tạo ra chất lỏng ion photphonium bậc bốn. Thay thế nhóm phenyl bằng chuỗi alkyl và ghép cation với anion phối hợp yếu, và phosphine phân tử trở thành muối có thể ở dạng lỏng gần nhiệt độ phòng, ổn định nhiệt và không dễ bay hơi. Bản thân muối alkyltriphenylphosphonium được biết đến là chất xúc tác chuyển pha và một số thành viên trong họ đó hoạt động như chất lỏng ion ở nhiệt độ vừa phải. Những đặc tính này làm cho họ phosphonium rộng hơn trở nên hấp dẫn trong các chất điện phân pin, xúc tác chuyển pha và các quá trình chiết.

Đối với các nhà hóa học đã nghĩ về tương đương mol, việc chuyển từ thuốc thử phosphine sang chất lỏng ion phosphonium về mặt khái niệm đơn giản: cấu trúc cation, nhận dạng anion và trọng lượng phân tử cùng nhau kiểm soát độ nhớt, độ dẫn điện và độ ổn định nhiệt. Các nhà cung cấp như LETD hiện sản xuất các vật liệu này ở quy mô công nghiệp, bao gồm tetraoctylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, một lựa chọn kỵ nước, có độ ổn định cao cho các ứng dụng tách và điện hóa đòi hỏi khắt khe. Nếu bạn chưa quen với lớp tài liệu, giới thiệu về chất lỏng ion là gì và cách chúng hoạt động trong các quy trình công nghiệp sẽ làm rõ các thuật ngữ trước khi bạn so sánh các sản phẩm cụ thể.

Tìm nguồn cung ứng và xử lý: Danh sách kiểm tra thực tế

Triphenylphosphine là một hóa chất thương mại, nhưng khoảng cách giữa một chiến dịch suôn sẻ và một lô thất bại thường liên quan đến việc lựa chọn và bảo quản cấp độ. Hãy ghi nhớ những điểm này:

1. Chọn một lớp phù hợp với ứng dụng. Điểm tiêu chuẩn 98-99% là phù hợp cho hầu hết các phép biến đổi; đối với việc chuẩn bị phối tử hoặc nghiên cứu điện hóa, cấp độ tinh khiết cao hơn hoặc vật liệu mới kết tinh lại là hợp lý.
2. Kiểm tra điểm nóng chảy khi nhận. Giá trị gần 79-81 °C biểu thị hàm lượng oxit thấp, trong khi phạm vi rộng hoặc cao báo hiệu quá trình oxy hóa.
3. Bảo quản dưới khí trơ trong hộp kín, tránh ánh sáng. Tránh tiếp xúc với không khí kéo dài trong khi cân.
4. Lập kế hoạch cho sản phẩm phụ. Oxit triphenylphosphine là dư lượng không thể tránh khỏi của hầu hết PPh ₃ phản ứng qua trung gian; đưa yếu tố loại bỏ nó vào thiết kế công việc của bạn.

Nếu dự án của bạn vượt ra ngoài phosphine phân tử thành chất lỏng ion có công thức, LETD sẽ cung cấp tổng hợp chất lỏng ion tùy chỉnh và mở rộng quy mô công nghiệp qua phosphonium, imidazolium, pyridinium và các họ liên quan. của công ty tổng quan về ứng dụng công nghiệp cho thấy những vật liệu này đã hoạt động ở đâu trong quá trình xử lý chống tĩnh điện, chiết xuất dầu trắng và hóa học phân hủy PET.