三甲基胂

三甲基胂
	IUPAC名; Trimethanidoarsenic
	系統名; Trimethylarsane
別名	三甲基砷、三甲胂、Gosio gas
識別
CAS編號	593-88-4
PubChem	68978
ChemSpider	62200
SMILES	[As](C)(C)C;
InChI	1/C3H9As/c1-4(2)3/h1-3H3;
InChIKey	HTDIUWINAKAPER-UHFFFAOYAT
Beilstein	1730780
Gmelin	141657
EINECS	209-815-8
ChEBI	27130
RTECS	CH8800000
MeSH	Trimethylarsine
性質
化學式	C3H9As
摩爾質量	120.03 g·mol−1
外觀	無色液體
密度	1.124 g cm-3
熔點	-87.3 °C（186 K）
沸點	51 °C（324 K）
溶解性（水）	微溶
溶解性（有機溶劑）	可溶
結構
配位幾何	三方錐
偶極矩	0.86 D
危險性
MSDS	External MSDS
	GHS危險性符號;
GHS提示詞	danger
H-術語	H331, H301, H410
主要危害	可燃
閃點	−25 °C（−13 °F；248 K）
相關物質
相關化學品	二甲胂酸; 三苯基胂
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

三甲基胂（英語：Trimethylarsine，簡稱TMA）是一種分子式為(CH₃)₃As（常縮寫為AsMe₃）的有機砷化合物。它是胂的衍生物，且是最簡單的三烷基胂，具有類似大蒜的氣味。早在1854年人們已經發現了這種化合物。

結構與合成

根據價層電子對互斥理論，三甲基胂的分子結構為三角錐形。分子中的As-C鍵平均長度為1.519 Å，C-As-C鍵角為91.83°。^[1] 這個鍵角是一個強烈的跡象，表明了三甲基胂分子中的原子軌態如同胂一樣，沒有或僅有極弱的雜化，因此砷原子s軌態上的孤對電子嵌在3s軌態中，而不是像三甲胺的孤對電子一樣由於sp3雜化而裸露在外。

三甲基胂可以通過三氧化二砷與三甲基鋁反應製得：^[2]

As₂O₃ + 1.5 [AlMe₃]₂ → 2 AsMe₃ + 3/n (MeAl-O)_n

性質

三甲基胂具有自燃性，因為它能在空氣中發生以下的放熱反應，使其加熱至燃點：

AsMe₃ + 1/2 O₂ → OAsMe₃（三甲基砷氧化物）

三甲基胂具有一定的毒性，^[3]^[4]^[5] 不過它的毒性常常被過分誇大。^[6]

用途與重要性

三甲基胂在微電子學中被用作砷元素的來源之一。^[7] 在化學上它則被用於製取其他有機砷化合物，及作為配位化學研究中的配體。

土壤和岩石中的一些微生物能夠作用於無機砷元素，並向大氣中釋放副產物三甲基胂。^[8] 極少量的（ppm級）三甲基胂曾被發現於德國、加拿大和美國一些地方的填埋氣中，並且是其中最主要含砷化合物。^[9]^[10]^[11]

毒性

在19世紀及20世紀初，人們曾認為一些室內中毒事件是由微生物產生的一種與顏料中的砷元素有關的氣體導致的。1893年，意大利醫生巴托羅密歐·高西歐發表了他的一份研究報告，將它認為引起中毒的氣體命名為「Gosio gas」，這種氣體後來被證明含有三甲基胂。^[12] 事實上，在潮濕的環境下，黴菌短帚霉（英語：Microascus brevicaulis）通過含砷顏料（特別是曾用於室內牆紙上色的巴黎綠和謝勒綠）的甲基化的確能夠產生大量的三甲基胂。^[13] 不過，後來的研究顯示三甲基胂的毒性很小，因此不可能是導致19世紀時是幾起嚴重中毒及死亡事件的化學物質。^[6]^[14]

參考資料

^ Wells, A.F. Structural Inorganic Chemistry, fifth edition. Oxford University Press. 1984. ISBN 0-19-855370-6.
^ 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.
^ Andrewes, Paul; et al. Dimethylarsine and Trimethylarsine Are Potent Genotoxins In Vitro. Chem. Res. Toxicol. 2003, 16 (8): 994–1003.
^ Irvin, T.Rick; et al. In-vitro Prenatal Toxicity of Trimethylarsine, Trimethylarsine Oxide and Trimethylarsine Sulfide. Applied Organometallic Chemistry. 1995, 9: 315–321.
^ Hiroshi Yamauchi, Toshikazu Kaise, Keiko Takahashi, Yukio Yamamura. Toxicity and metabolism of trimethylarsine in mice and hamsters. Fundamental and Applied Toxicology. 1990, 14 (2): 399–407. PMID 2318361. doi:10.1016/0272-0590(90)90219-A.
^ ^6.0 ^6.1 William R. Cullen, Ronald Bentley. The toxicity of trimethylarsine: an urban myth. J. Environ. Monit. 2005, 7 (1): 11–15. PMID 15693178. doi:10.1039/b413752n.
^ Hoshino, Masataka. A mass spectrometric study of the decomposition of trimethylarsine (TMAs) with triethylgallium (TEGa). Journal of Crystal Growth. 1991, 110 (4): 704–712. doi:10.1016/0022-0248(91)90627-H.
^ Cullen, W.R., Reimer, K.J. Arsenic speciation in the environment. Chem. Reviews. 1989, 89 (4): 713–764,. doi:10.1021/cr00094a002.
^ Feldmann, J., Cullen, W.R. Occurrence of Volatile Transition Metal Compounds in Landfill Gas: Synthesis of Molybdenum and Tungsten Carbonyls in the. Environ. Sci. Technol. 1997, 31 (7): 2125–2129. doi:10.1021/es960952y.
^ Pinel-Raffaitin, P., LeHecho, I., Amouroux, D., Potin-Gautier, M. Distribution and Fate of Inorganic and Organic Arsenic Species in Landfill Leachates and Biogases. Environ. Sci. Technol. 2007, 41 (13): 4536–4541. PMID 17695893. doi:10.1021/es0628506.
^ Khoury, J.T.; et al. Analysis of Volatile Arsenic Compounds in Landfill Gas. Odors & Air Emissions 2008. Phoenix, Arizona: Water Environment Federation. April 7, 2008.
^ Frederick Challenger. Biological methylation. Q. Rev. Chem. Soc. 1955, 9 (3): 255–286. doi:10.1039/QR9550900255.
^ Ronald Bentley and Thomas G. Chasteen. Microbial Methylation of Metalloids: Arsenic, Antimony, and Bismuth. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2002, 66 (2): 250–271. PMC 120786  . PMID 12040126. doi:10.1128/MMBR.66.2.250-271.2002.
^ Frederick Challenger, Constance Higginbottom, Louis Ellis. The formation of organo-metalloidal compounds by microorganisms. Part I. Trimethylarsine and dimethylethylarsine. J. Chem. Soc. 1933: 95–101. doi:10.1039/JR9330000095.

外部連結

[1] Wells, A.F. Structural Inorganic Chemistry, fifth edition. Oxford University Press. 1984. ISBN 0-19-855370-6.

[2] 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.

[3] Andrewes, Paul; et al. Dimethylarsine and Trimethylarsine Are Potent Genotoxins In Vitro. Chem. Res. Toxicol. 2003, 16 (8): 994–1003.

[4] Irvin, T.Rick; et al. In-vitro Prenatal Toxicity of Trimethylarsine, Trimethylarsine Oxide and Trimethylarsine Sulfide. Applied Organometallic Chemistry. 1995, 9: 315–321.

[5] Hiroshi Yamauchi, Toshikazu Kaise, Keiko Takahashi, Yukio Yamamura. Toxicity and metabolism of trimethylarsine in mice and hamsters. Fundamental and Applied Toxicology. 1990, 14 (2): 399–407. PMID 2318361. doi:10.1016/0272-0590(90)90219-A.

[Cullen-6] 6.0 ^6.1 William R. Cullen, Ronald Bentley. The toxicity of trimethylarsine: an urban myth. J. Environ. Monit. 2005, 7 (1): 11–15. PMID 15693178. doi:10.1039/b413752n.

[7] Hoshino, Masataka. A mass spectrometric study of the decomposition of trimethylarsine (TMAs) with triethylgallium (TEGa). Journal of Crystal Growth. 1991, 110 (4): 704–712. doi:10.1016/0022-0248(91)90627-H.

[8] Cullen, W.R., Reimer, K.J. Arsenic speciation in the environment. Chem. Reviews. 1989, 89 (4): 713–764,. doi:10.1021/cr00094a002.

[9] Feldmann, J., Cullen, W.R. Occurrence of Volatile Transition Metal Compounds in Landfill Gas: Synthesis of Molybdenum and Tungsten Carbonyls in the. Environ. Sci. Technol. 1997, 31 (7): 2125–2129. doi:10.1021/es960952y.

[10] Pinel-Raffaitin, P., LeHecho, I., Amouroux, D., Potin-Gautier, M. Distribution and Fate of Inorganic and Organic Arsenic Species in Landfill Leachates and Biogases. Environ. Sci. Technol. 2007, 41 (13): 4536–4541. PMID 17695893. doi:10.1021/es0628506.

[11] Khoury, J.T.; et al. Analysis of Volatile Arsenic Compounds in Landfill Gas. Odors & Air Emissions 2008. Phoenix, Arizona: Water Environment Federation. April 7, 2008.

[12] Frederick Challenger. Biological methylation. Q. Rev. Chem. Soc. 1955, 9 (3): 255–286. doi:10.1039/QR9550900255.

[13] Ronald Bentley and Thomas G. Chasteen. Microbial Methylation of Metalloids: Arsenic, Antimony, and Bismuth. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2002, 66 (2): 250–271. PMC 120786  . PMID 12040126. doi:10.1128/MMBR.66.2.250-271.2002.

[14] Frederick Challenger, Constance Higginbottom, Louis Ellis. The formation of organo-metalloidal compounds by microorganisms. Part I. Trimethylarsine and dimethylethylarsine. J. Chem. Soc. 1933: 95–101. doi:10.1039/JR9330000095.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]