아인산

3. 제법

산업적으로 아인산은 삼염화 인을 물 또는 수증기로 가수분해하여 제조한다.^[15]

: PCl₃ + 3 H₂O → HPO(OH)₂ + 3 HCl

삼산화 인의 가수분해를 통해서도 HPO(OH)₂를 생성할 수 있다.

: P₄O₆ + 6 H₂O → 4 HPO(OH)₂

실험실에서는 아인산 칼륨(K₂HPO₃)을 과량의 염산과 반응시킨 후, 알코올을 이용한 농축 및 침전을 통해 순수한 아인산을 분리할 수 있다.

4. 반응

아인산(phosphorous acid^영어)은 다양한 화학 반응에 참여한다. 산-염기 특성으로, 아인산은 이양성자산이며, p''K''_a는 1.3이다.^[16][17] 짝염기인 HP(O)₂(OH)⁻는 인산수소 이온, 두 번째 짝염기인 아인산염 이온()은 각각 포스폰산 수소 및 포스폰산염으로 불린다.^[18]

200°C에서 가열하면 인산과 포스핀으로 불균형화 반응을 일으키며,^[19] 이는 실험실에서 포스핀 제조에 사용된다. 아인산은 공기 중에서 서서히 인산으로 산화된다.^[13] 또한 환원제로 작용하여 귀금속 이온을 금속으로 환원시킨다. 차가운 염화 수은(II) 용액과 반응하여 염화 수은(I)의 흰색 침전물을 형성하고, 추가로 수은으로 환원될 수 있다. 아인산의 산성 수용액에서 표준 산화환원 전위는 -0.276V이다.

아인산은 드물게 리간드로 작용하여 P(OH)₃ 호변이성질체로 배위되는 경우가 보고된다. 예로는 Mo(CO)₅(P(OH)₃) 및 [Ru(NH₃)₄(H₂O)(P(OH)₃)]²⁺ 등이 있다.^[20][21] 사염화백금산 칼륨과 혼합물을 가열하면 발광성 염인 칼륨 이백금(II) 테트라키스피로아인산염이 생성된다.^[22]

4. 1. 산-염기 특성

4. 2. 산화환원 특성

4. 3. 리간드로 역할

5. 용도

아인산의 가장 중요한 용도는 폴리염화 비닐(PVC) 및 관련 염소화 중합체의 안정제인 염기성 아인산 납을 생성하는 것이다.^[13]

아인산은 염기성 납 포스페이트 PVC 안정제, 아미노메틸렌 포스폰산 및 하이드록시에테인 다이포스폰산의 생산에 사용된다. 또한 강력한 환원제로 작용하며, 합성 섬유, 유기 인 계열 살충제 및 고효율 수처리제인 아미노트라이메틸렌포스폰산(ATMP) 생산에도 사용된다.

철 재료는 산화("녹")를 촉진시킨 다음 인산을 사용하여 산화물을 금속인산염으로 전환하고 표면 코팅으로 추가로 보호할 수 있다.^[1]

6. 유기 유도체

IUPAC 명명법에서 인에 유기 작용기가 결합된 유도체는 포스폰산으로 명명된다. 예를 들어 (CH₃)PO(OH)₂는 메틸포스폰산이며, 메틸포스포네이트 에스터를 형성할 수 있다.^[3]

참조

_[1] 웹사이트 Phosphorous acid https://pubchem.ncbi[...]
_[2] 논문 P(═O)H to P–OH Tautomerism: A Theoretical and Experimental Study American Chemical Society (ACS) 2015-09-29
_[3] 간행물 Nomenclature of Inorganic Chemistry https://old.iupac.or[...] RSC–IUPAC 2005
_[4] 논문 Tautomerization Equilibria for Phosphorous Acid and its Ethyl Esters, Free Energies of Formation of Phosphorous and Phosphonic Acids and their Ethyl Esters, and p Ka Values for Ionization of the P—H Bond in Phosphonic Acid and Phosphonic Esters
_[5] Ullmann Phosphorus Compounds, Inorganic
_[6] 논문 Thermodynamics of ionization of hypophosphorous and phosphorous acids. Substituent effects on second row oxy acids 1989
_[7] 서적 CRC Handbook of Chemistry and Physics
_[8] 서적 Encyclopedia of Inorganic Chemistry John Wiley and Sons 1994
_[9] 서적 Inorganic Syntheses 1967
_[10] 논문 Synthesis of molybdenum complex with novel P(OH)3 ligand based on the one-pot reaction of Mo(CO)6 with HP(O)(OEt)2 and water
_[11] 논문 The ruthenium(II) center and the phosphite-phosphonate tautomeric equilibrium
_[12] 서적 Inorganic Syntheses
_[13] 웹인용 Phosphorous acid https://pubchem.ncbi[...]
_[14] 간행물 Nomenclature of Inorganic Chemistry https://old.iupac.or[...] RSC–IUPAC 2005
_[15] Ullmann Phosphorus Compounds, Inorganic
_[16] 논문 Thermodynamics of ionization of hypophosphorous and phosphorous acids. Substituent effects on second row oxy acids 1989
_[17] 서적 CRC Handbook of Chemistry and Physics
_[18] 서적 Encyclopedia of Inorganic Chemistry John Wiley and Sons 1994
_[19] 서적 Inorganic Syntheses 1967
_[20] 논문 The ruthenium(II) center and the phosphite-phosphonate tautomeric equilibrium
_[21] 논문 Synthesis of molybdenum complex with novel P(OH)3 ligand based on the one-pot reaction of Mo(CO)6 with HP(O)(OEt)2 and water
_[22] 서적 Potassium Tetrakis[Dihydrogen Diphosphito(2−)]Diplatinate(II)