[科普中国]-膦

膦一般指磷化氢（PH3）。Phosphine。常温下，膦是无色的极毒气体，有大蒜的臭味。用于半导体器件和集成电路生产的外延、离子注入和掺杂。还用于有机合成。用于缩合催化剂，聚合引发剂及制备磷的有机化合物等。

编号系统CAS号：7803-51-2

MDL号：MFCD00011435

EINECS号：232-260-8

RTECS号：SY7525000

PubChem号：248578001

物性数据1.性状：无色，有类似大蒜气味的气体。

2.熔点（℃）：-133

3.沸点（℃）：-87.7

4.相对密度（水=1）：0.8

5.相对蒸气密度（空气=1）：1.17

6.饱和蒸气压（kPa）：53.32（-98.3℃）

7.临界温度（℃）：52

8.临界压力（MPa）：6.58

9.辛醇/水分配系数：-0.27

10.闪点（℃）：-88

11.引燃温度（℃）：100~150

12.爆炸上限（%）：98

13.爆炸下限（%）：1.8

14.溶解性：不溶于热水，微溶于冷水，溶于乙醇、乙醚。1

化学性质PH3为剧毒气体，空气中最高允许量为0.3ppm。PH3气体可用重铬酸钾，铬酸银，活性炭，漂白粉溶液吸收。微量PH3可用硝酸银硅胶变黑情况指示出来。磷化铝，磷化锌遇水生成PH3，用作粮仓熏蒸杀虫剂。

PH3在水中溶解度远小于NH3（没有氢键），大约为氨的1/2600，且溶于水时仅微显碱性，比NH3弱很多。它不易形成鏻（PH4+）盐，只有在与超强酸作用时（如HI，HClO4）才生成鏻盐（如PH4I）。PH4I遇水完全水解，产生PH3与HI，水溶液中不存在鏻离子。

PH3在空气中本不易自燃，但因PH3中总含P2H4，会引燃PH3（自燃温度约423.2K）。

PH3还原性很强，可还原银，铜离子：

PH3+6AgNO3+3H2O=6Ag↓+H3PO3+6HNO3

6CuCl+2PH3=2Cu3P+6HCl

8CuCl+PH3+4H2O=H3PO4+8Cu+8HCl

此外 由于膦中磷原子上有孤对电子，所以它也可以与过渡元素形成配位化合物。12

毒理学数据1.急性毒性 LC50：15.3mg/m3（大鼠吸入，4h）。

2.亚急性与慢性毒性 大鼠吸入7mg/m3，27~36h，死亡；3.5mg/m3，存活；1.4mg/m3，3d，存活。

3.其他 LCLo：1000ppm（人吸入5min）。1

分子结构数据单一同位素质量：33.997236 Da。

标称质量：34 Da。

平均质量：33.9976 Da。1

计算化学数据1、疏水参数计算参考值（XlogP）：-0.1

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：0

4、可旋转化学键数量：0

5、互变异构体数量：无

6、拓扑分子极性表面积（TPSA）：0

7、重原子数量：1

8、表面电荷：0

9、复杂度：0

10、同位素原子数量：0

11、确定原子立构中心数量：0

12、不确定原子立构中心数量：0

13、确定化学键立构中心数量：0

14、不确定化学键立构中心数量：0

15、共价键单元数量：11

性质与稳定性1.在空气中约150℃着火，但混入P2H4时常温下也会着火。一体积水可吸收0.112体积的PH3(常温)。

2.稳定性 稳定

3.禁配物 强氧化剂

4.避免接触的条件 空气

5.聚合危害 不聚合1

贮存方法储存注意事项 储存于阴凉、通风的有毒气体专用库房。实行“双人收发、双人保管”制度。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。1

合成方法1.在一个3L的四颈烧瓶上分别安装氢气导入管，滴液漏斗，回流冷凝器和温度计。冷凝器上方依次联接着一个用冰冷却的冷阱，装填固体KOH的干燥管，四个气体捕集器冷阱及一个气体分馏的冷阱，每个冷阱的分馏情况用压力计来调节。所用的氢经过冷却至－180℃，填充活性炭的冷阱后，再通过载铂石棉脱氧。在烧瓶中装入三分之一的白磷，接着滴入KOH稀溶液，用氢气将系统中的空气驱净后，加热到60℃。生成的气体和水蒸气与快速氢气流一起经回流冷凝管，干燥管后可将绝大部分水分除去。剩余的水分在后面的冷阱中分离掉。冷阱的温度分别是：-90℃(1)，-100℃(2)，-180℃(3、4)。故P2H4主要凝集在1，2中，PH3冷凝在3，4中。将PH3再从3，4中再分馏出来，取最低沸点馏分。实验结束后，烧瓶中的物质必须在氢气流中冷却，并用氢气流将整个系统中的PH3驱净后才可拆卸开来。用水将烧瓶中的磷洗到完全不含碱。

2.将粒状的碘化与玻璃小片放入三颈圆底烧瓶中混合，从滴液漏斗中将氢氧化钾溶液滴入。即可排出非常纯的PH3。如果碱加得很慢或不加时，有混进P2H4的可能。1

用途1. 用于半导体器件和集成电路生产的外延、离子注入和掺杂。还用于有机合成。

2.用于缩合催化剂，聚合引发剂及制备磷的有机化合物等。1

安全信息危险运输编码：UN 2199 2.3

危险品标志：易燃极毒危害环境

安全标识：S28S45S61S36/S37

危险标识：R12R17R26R34R50

有机膦化合物磷化氢分子中部分或全部氢原子为烃基取代的三价有机磷化合物。可分为一级膦 RPH2、二级膦R2PH和三级膦 R3P三类。膦有恶臭并有毒性。其化学特性与磷原子的孤对电子密切有关，不少性质与胺相似，具有亲核试剂和碱的性能。由于膦原子具有较大的离子半径和较低的电负性，过渡态的空间阻碍对它影响较小，膦的亲核性大于相应的氮化合物。一级膦和二级膦的碱性低于相应的氮化合物，这是由于磷原子孤对电子的轨道有较大的s特性，而氮原子的孤对电子为sp3轨道，易与质子结合。此外，膦质子化过程中溶剂化效应较弱。由于磷原子的价电子层能增至10个电子，使这类三价磷化合物具有亲电、双亲和双烯亲和性等特性。

膦的很多反应是以形成很强的磷酰键(P=O)为推动力的。三级膦易被空气氧化为氧化三烷基膦，一级膦如甲基膦 MePH2在空气中能自燃；三苯基膦在空气中稳定,但能被氧化剂氧化。

对称的三烷基膦特别是三苯基膦是很好的配位体，易与过渡金属形成磷金属键，这类络合物溶于有机溶剂，可作为均相催化剂,膦与金属络合的性质决定于σ键、π键及空间阻碍。

值得注意的是有机膦化合物反应产物的重要用途是做除草剂。草甘膦和草铵膦均为重要的除草剂原药。12

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学