Trimethylarsine

Trimethylarsine
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule en "ball and stick"-model van Trimethylarsine
Algemeen
Molecuulformule C 3 H 9 As {\displaystyle {\ce {C3H9As}}}
IUPAC-naam Trimethylarsaan
Molmassa 120,027 g/mol
SMILES
[As](C)(C)C
InChI
1/C3H9As/c1-4(2)3/h1-3H3
CAS-nummer 593-88-4
EG-nummer 209-815-8
PubChem 68978
Wikidata Q421500
Beschrijving Kleurloze vloeistof
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
ToxischMilieugevaarlijk
Gevaar
H-zinnen H331 - H301 - H410
Fysische eigenschappen
Dichtheid 1,124 g/cm³
Smeltpunt -87,3 °C
Kookpunt 56 °C
Vlampunt -25 °C
Matig oplosbaar in water
Geometrie en kristalstructuur
Dipoolmoment 0,86 D
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Trimethylarsine (vaak afgekort als TMA of TMAs) is een chemische verbinding met de formule: C 3 H 9 As {\displaystyle {\ce {C3H9As}}} , of met wat meer nadruk op de structuur ervan: As ( CH 3 ) 3 {\displaystyle {\ce {As(CH3)3}}} . Deze organoarseenverbinding wordt in de productie van micro-elektronica als bron van arseen gebruikt,[1] in de chemie vindt het toepassing als uitgangsstof voor andere organoarseenverbindingen en als ligand in de coördinatiechemie.

De stof heeft een typische, knoflook-achtige geur en is voor het eerst beschreven in 1854.

Structuur en synthese

De molecuylen van TMAs vormen een driezijdige piramide. De gemiddelde As-C afstand is 151,9 pm, de C-As-C hoeken zijn 91.83°. Deze hoeken betekenen dat het arseen-atoom geen gehybridiseerde orbitalen gebruikt om de methyl-groepen te binden.[2]

Trimethylarsine kan bereid worden door arseen(III)oxide te behandelen met trimethylaluminium:[3]

As 2 O 3   +   1 , 5 [ Al ( CH 3 ) 3 ] 2   ⟶   2 As ( CH 3 ) 3   + 3 / n [ ( CH 3 ) Al − O ] n {\displaystyle {\ce {As2O3 \ + \ 1,5 [Al(CH3)3]2 \ -> \ 2 As(CH3)3 \ + 3/n [(CH3)Al-O]_{n}}}}

Voorkomen en reacties

Trimethylarsine is het vluchtige bijproduct van microbiële activiteit op arseenhoudende rotsen en bodems. Arseen kan hierin voorkomen op het ppm-niveau.[4] Sporen trimethylarsine (ook op ppm-niveau) zijn aangetoond in gas dat ontstaat in vuilstortlocaties in Duitsland, Canada en de USA. Het is de voornaamste arseenhoudende component in het gas.[5][6][7]

Trimethylarsine is pyrofoor ten gevolge van de volgende reactie waarbij trimethylarseenoxide ontstaat. De hierbij vrijkomende warmte initieert de uiteindelijke verbranding:

2 As ( CH 3 ) 3   +   O 2   ⟶   2 OAs ( CH 3 ) 3 {\displaystyle {\ce {2As(CH3)3\ +\ O2\ ->\ 2OAs(CH3)3}}}

Met chloorgas wordt trimethylarsinedichloride gevormd, een tussenstap naar pentamethylarseen.[8]

As ( CH 3 ) 3   +   Cl 2   ⟶   As ( CH 3 ) 3 Cl 2 {\displaystyle {\ce {As(CH3)3\ +\ Cl2\ ->\ As(CH3)3Cl2}}}
As ( CH 3 ) 3 Cl 2   +   2 CH 3 Li   ⟶ As ( CH 3 ) 5   +   2 LiCl {\displaystyle {\ce {As(CH3)3Cl2 \ + \ 2 CH3Li \ -> As(CH3)5 \ + \ 2 LiCl}}}

Geschiedenis

Vergiftiging ten gevolge van gas dat door sommige micro-organismen geproduceerd werd, werd in verband gebracht met de aanwezigheid van arseen in verf. In 1893 publiceerde de Italiaanse arts Bartolomeo Gosio zijn resultaten met betrekking tot "Gosio gas". Vervolgens werd aangetoond dat dit gas (onder andere) trimethylarsine bevatte.[9] Onder vochtige omstandigheden is de schimmel Microascus brevicaulis in staat aanmerkelijke hoeveelheden methylarsines te vormen via methylering[10] van arseen-houdende anorganische arseenhoudende pigmenten, met name veronesegroen and Scheele's Green, die vroeger gebruikt werden voor behang. Recente studie hebben echter aangetoond dat trimethylarsine slechts een beperkte giftigheid heeft en daarom niet verantwoordelijk kan zijn voor de in de 19e eeuw waargenomen gezondheidsproblemen en doden.[11] [12]

Veiligheid

Trimethylarsine is potentieel gevaarlijk,[13][14][15] hoewel dit gevaar doorgaans overdreven wordt.[11]


Bronnen, noten en/of referenties
  • Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Trimethylarsine op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
Verwijzingen in de tekst
  1. ↑ Hoshino, Masataka (1991). A mass spectrometric study of the decomposition of trimethylarsine (TMAs) with triethylgallium (TEGa). Journal of Crystal Growth 110 (4): 704–712. DOI: 10.1016/0022-0248(91)90627-H.
  2. ↑ Wells, A.F. (1984). Structural Inorganic Chemistry, fifth edition. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-855370-0.
  3. ↑ V. V. Gavrilenko, L. A. Chekulaeva, and I. V. Pisareva, "Highly efficient synthesis of trimethylarsine" Izvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 8, pp. 2122–2123, 1996.
  4. ↑ Cullen, W.R., Reimer, K.J. (1989). Arsenic speciation in the environment. Chem. Rev. 89 (4): 713–764. DOI: 10.1021/cr00094a002.
  5. ↑ Feldmann, J., Cullen, W.R. (1997). Occurrence of Volatile Transition Metal Compounds in Landfill Gas: Synthesis of Molybdenum and Tungsten Carbonyls in the. Environ. Sci. Technol. 31 (7): 2125–2129. DOI: 10.1021/es960952y.
  6. ↑ Pinel-Raffaitin, P., LeHecho, I., Amouroux, D., Potin-Gautier, M. (2007). Distribution and Fate of Inorganic and Organic Arsenic Species in Landfill Leachates and Biogases. Environ. Sci. Technol. 41 (13): 4536–4541. PMID 17695893. DOI: 10.1021/es0628506.
  7. ↑ Khoury, J.T.; et al. (April 7, 2008). "Analysis of Volatile Arsenic Compounds in Landfill Gas". Odors & Air Emissions 2008. Phoenix, Arizona: Water Environment Federation.
  8. ↑ (de) Mitschke, Karl-Heinz (November 1973). Pentamethylarsen. Chemische Berichte 106 (11): 3645–3651. DOI: 10.1002/cber.19731061124.
  9. ↑ Frederick Challenger (1955). Biological methylation. Q. Rev. Chem. Soc. 9 (3): 255–286. DOI: 10.1039/QR9550900255.
  10. ↑ Ronald Bentley, Thomas G. Chasteen (2002). Microbial Methylation of Metalloids: Arsenic, Antimony, and Bismuth. Microbiology and Molecular Biology Reviews 66 (2): 250–271. PMID 12040126. PMC 120786. DOI: 10.1128/MMBR.66.2.250-271.2002.
  11. ↑ a b William R. Cullen, Ronald Bentley (2005). The toxicity of trimethylarsine: an urban myth. J. Environ. Monit. 7 (1): 11–15. PMID 15693178. DOI: 10.1039/b413752n.
  12. ↑ Frederick Challenger, Constance Higginbottom, Louis Ellis (1933). The formation of organo-metalloidal compounds by microorganisms. Part I. Trimethylarsine and dimethylethylarsine. J. Chem. Soc.: 95–101. DOI: 10.1039/JR9330000095.
  13. ↑ Andrewes, Paul (2003). Dimethylarsine and Trimethylarsine Are Potent Genotoxins In Vitro. Chem. Res. Toxicol. 16 (8): 994–1003. PMID 12924927. DOI: 10.1021/tx034063h.
  14. ↑ Irvin, T.Rick (1995). In-vitro Prenatal Toxicity of Trimethylarsine, Trimethylarsine Oxide and Trimethylarsine Sulfide. Applied Organometallic Chemistry 9 (4): 315–321. DOI: 10.1002/aoc.590090404.
  15. ↑ Hiroshi Yamauchi, Toshikazu Kaise, Keiko Takahashi (1990). Toxicity and metabolism of trimethylarsine in mice and hamsters. Fundamental and Applied Toxicology 14 (2): 399–407. PMID 2318361. DOI: 10.1016/0272-0590(90)90219-A.