Le arsine sono un gruppo di composti dell'arsenico che comprendono l'arsina AsH3 e i vari composti arsenorganici che ne derivano per sostituzione di uno o più idrogeni con altri gruppi organici R.[1] Le arsine sono tutte estremamente tossiche.
Arsine sia alchiliche che ariliche sono usate come leganti in composti organometallici, ma meno comunemente rispetto alle fosfine, in parte perché i legami arsenico-carbonio sono più deboli dei legami fosforo-carbonio, per cui i composti risultano meno stabili.[2]
Classificazione ed esempi
Si possono avere tre famiglie di arsine, RAsH2, R2AsH e R3As, chiamate rispettivamente arsine primarie, secondarie e terziarie. Le più comuni sono le arsine terziarie semplici come Me3As e AsPh3, ma ne esistono anche di polidentate, come ad esempio il diars, che ha due atomi di arsenico che possono chelare uno stesso metallo.
Me3As = trimetilarsina.
AsPh3 = trifenilarsina.
Diars = 1,2-bis(dimetilarsino)benzene
Struttura
La struttura delle arsine è simile a quella delle corrispondenti fosfine. L'atomo di arsenico è al vertice di una struttura piramidale. La barriera di inversione nelle arsine terziarie è maggiore che nelle corrispondenti fosfine, ed è stata stimata attorno ai 200 kJ/mol.[3]
Sintesi
Le arsine si possono preparare in vari modi; il metodo più comune consiste nel trattare trialogenuri di arsenico con reattivi di Grignard.[3]
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Di solito le rese sono basse per arsine alchiliche e più elevate per arsine ariliche.
Reattività
Le arsine terziarie sono facilmente ossidate da comuni ossidanti come perossido di idrogeno e permanganato di potassio per formare l'ossido R3As=O. All'aria le trialchilarsine si ossidano facilmente formando invece acidi arsinici R2As(O)OH.[3]
Le arsine si comportano da basi di Lewis e possono formare addotti. Ad esempio con clorammina si formano cloruri di amminoarsonio:[4]
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Anche come leganti le arsine si comportano in modo simile alle fosfine: interagiscono con metalli soft meglio delle ammine, e quindi formano complessi stabili con i metalli della seconda e terza serie di transizione in basso stato di ossidazione. Cambiando i sostituenti R cambia anche il loro ingombro sterico, quantificabile tramite l'angolo conico di Tolman, che è l'angolo del cono che si ottiene considerando come vertice il centro del metallo coordinato, e come superficie del cono quella necessaria a contenere tutti gli atomi del legante AsR3.
L. K. Krannich e C. L. Watkins, Arsenic: Organoarsenic Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Wiley, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia014.
A. D. McNaught e A. Wilkinson (a cura di), Arsines, in IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2ª ed., Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI:10.1351/goldbook, ISBN0-9678550-9-8.
![{\displaystyle {\ce {Et3As + NH2Cl -> [Et3AsNH2]Cl}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7496d025107182fe664a593663c83a3bb6faff8a)
