Thiophosphorsäure

Thiophosphorsäure ist eine instabile chemische Verbindung aus der Gruppe der Phosphorverbindungen. Sie stellt ein Derivat der Phosphorsäure dar, bei der ein Sauerstoffatom durch ein Schwefelatom ausgetauscht ist (daher die Vorsilbe Thio-). Wird mehr als ein Sauerstoffatom ersetzt, entstehen entsprechend die Dithiophosphorsäure, Trithiophosphorsäure bzw. Tetrathiophosphorsäure.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Thiophosphorsäure
Andere Namen	Monothiophosphorsäure
Summenformel	H3PO3S
Kurzbeschreibung	klare Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13598-51-1 PubChem 167254 Wikidata Q2421303
Eigenschaften
Molare Masse	114,06 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Schmelzpunkt	−60 °C
Löslichkeit	hydrolysiert in Wasser zu Schwefelwasserstoff und Phosphorsäure
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gewinnung und Darstellung

Thiophosphorsäure kann nach R. Klement durch Umsetzung von Bariumdithiophosphat mit Schwefelsäure und nachfolgende Hydrolyse der entstandenen Dithiophosphorsäure zu Monothiophosphorsäure gewonnen werden.

$\mathrm {Ba_{3}(PO_{2}S_{2})_{2}+3\ H_{2}SO_{4}\longrightarrow 2\ H_{3}PO_{2}S_{2}+3\ BaSO_{4}}$

$\mathrm {H_{3}PO_{2}S_{2}+H_{2}O\longrightarrow H_{3}PO_{3}S+H_{2}S}$

Eigenschaften

Thiophosphorsäure kann bei Temperaturen unter −2 °C als konzentrierte Säure (bis zu 83 % Konzentration) unter Luftabschluss gelagert werden und bleibt dabei klar. Bei Zutritt von Luft trübt sie sich durch ausfallenden Schwefel, der durch Oxidation des durch die allmähliche Hydrolyse der Monothiophosphorsäure gebildeten Schwefelwasserstoffs entsteht. Beim Erwärmen der konzentrierten Säure auf 40 °C entwickelt sich heftig Schwefelwasserstoff. Unterhalb von −60 °C erstarrt die Säure.

Derivate

Ester

Von großer Bedeutung sind einige von der Thiophosphorsäure abgeleitete Verbindungen, wie zum Beispiel deren Ester. Sie sind praktisch Derivate von (meist aromatischen) Phosphorsäureestern, bei denen ein (Thiophosphorsäureester) oder mehrere Sauerstoffatome (Dithiophosphorsäureester, Trithiophosphorsäureester und Tetrathiophosphorsäureester) durch Schwefel ersetzt sind. Viele davon sind hochtoxisch, da wie bei anderen Phosphorsäureestern das Enzym Cholinesterase, das eine essentielle Funktion im zentralen Nervensystem hat, gehemmt wird. Sie werden häufig als Insektizide und Akarizide (z. B. Chlorpyrifos, Dimethoat, Parathion, Azamethiphos), als Zytostatika (z. B. Thiotepa), aber auch als Nervenkampfstoffe (z. B. VX) eingesetzt. Die ersten Thiophosphorsäureester-Insektizide wurden in den 1950er Jahren auf den Markt gebracht.

Thiophosphorsäureester (links) und Dithiophosphorsäureester (rechts)

Beispiele für Thiophosphorsäureester:

• Chlorthiophos C₁₁H₁₅Cl₂O₃PS₂
• Cythioat C₈H₁₂NO₅PS₂
• Demephion C₅H₁₃O₃PS₂
• Diazinon C₁₂H₂₁N₂O₃PS
• Dioxathion C₁₂H₂₆O₆P₂S₄
• Fensulfothion C₁₁H₁₇O₄PS₂
• Fenthion C₁₀H₁₅O₃PS₂
• Malathion C₁₀H₁₉O₆PS₂
• Parathion C₁₀H₁₄NO₅PS
• Phorat C₇H₁₇O₂PS₃

Salze

Neben den Thiophosphorsäureestern existieren auch noch Salze der Thiophosphorsäure, die als Thiophosphate (auch Phosphorothioate mit den Anionen PO₃S³⁻ bis PS₄³⁻) bezeichnet werden, wie zum Beispiel das Natriummonothiophosphat, das für chemische Synthesen verwendet wird.

Beispiele für Thiophosphate:

• Natriummonothiophosphat Na₃PO₃S
• Natriumdithiophosphat Na₃PO₂S₂
• Bariumdithiophosphat Ba₃(PO₂S₂)₂

Siehe auch

• Kategorie:Thiophosphorsäureester