Arsane

Allgemeine Strukturformel von Arsanen: R¹,R²,R³= organische Reste, H

Arsane(Arsenwasserstoffe) sindchemische Verbindungenaus denElementenArsenundWasserstoffbzw. deren Derivate. Die Arsane kann man ebenso wie die verschiedenenKohlenwasserstoffein einehomologe Reiheeinordnen. Dieallgemeine Summenformellautet As_nH_n+2.Es sind jedoch auch cyclische und polycyclische Arsane As_nH_n+m(m = 0, −2, −4, −6,…) bekannt, die strukturell denPhosphanenP_nH_n+mentsprechen, aber wegen ihrer Instabilität nicht fassbar sind (es existieren jedoch isolierbare Organyl- und Silylderivate). Es existieren zudem Organylarsane R_nAsX_3−n,sowie Oligo- und Polyarsanorganyle As_mR_n(m > 1) mit Ketten, Ringen, Käfigen aus miteinander einfach oder doppelt verknüpften As-Atomen.

Die BezeichnungArsenwasserstoffwird ebenso für den häufigsten Vertreter dieser Stoffgruppe verwendet, dasMonoarsan.

Die einzelnen Vertreter der früher alsArsinebezeichneten Verbindungen werden nun als substituiertes Arsan bezeichnet,beispielsweise CH₃CH₂AsH₂alsEthylarsanund C₁₈H₁₅As alsTriphenylarsan.

Zur Vermeidung von Mehrdeutigkeiten soll im Deutschen generell auf die traditionellen Namen Arsin usw. verzichtet werden.

Nomenklatur

Angelehnt an dieNomenklaturder Wasserstoff-Verbindungen desHauptgruppennachbarnPhosphor(Phosphane) wird die Anzahl der Arsen-Atomein den Verbindungen mit einem vorangestelltengriechischenZahlwort angegeben. Die Anzahl der Wasserstoff-Atome wird bei der Namensgebung der Einfachheit halber nicht berücksichtigt. Beispiel: Diarsan, As₂H₄.

Der Name eines gesättigten Arsenhydrids, bei dem ein oder mehrere Arsenatome die Bindungszahl 5 aufweisen, wird durch Ausstatten derLokantenmit einem Präfix und dem λ⁵Symbol am Namen des entsprechenden Arsans gebildet.Allgemein werden die – nur in Form von Derivaten existierenden – wasserstoffreicheren und -ärmeren Stammhydride, bei welchem die Zahl der H-Atome von der 3 abweicht, durch ein vor dem betreffenden Elementwasserstoffnamen gesetztes, durch einen Strich getrenntes Zeichen λⁿbenannt.

Beispiel: H₂AsAsHAsH₂Triarsan, H₄AsAsH₃AsH₄1λ⁵,2λ⁵,3λ⁵-Triarsan

Geschichte

Louis Claude Cadet de Gassicourterhitzte1760Arsenikim Beisein vonKaliumacetat.Dabei entstand ein Gemisch ausKakodyl(Tetramethyldiarsan) undKakodyloxid(Oxybis-dimethylarsan).

Gewinnung und Darstellung

Tertiäre Arsane (ausgehend vom Monoarsan werden alle drei Wasserstoff-Atome gegen organische Reste ausgetauscht: AsH₃→ AsR₃) können ausArsen(III)-chloridmit Hilfe metallorganischerReagenzienwieGrignard-Verbindungengewonnen werden:

$\mathrm {AsCl_{3}+3H_{3}CMgBr\rightarrow 3Mg^{2+}+3Cl^{-}+3Br^{-}+(H_{3}C)_{3}As}$

Eigenschaften

Arsane sind sehr instabile Verbindungen. Zurzeit sind nur drei unsubstituierte Verbindungen bekannt:

• Monoarsan,dieses wird manchmal auch einfach Arsan oder nach alterNomenklaturnoch Arsin genannt.
• Diarsan
• Triarsan

Sie sind nicht beständig gegenüber Luftsauerstoff. Zum Teil entzünden sie sich spontan. Sie reagieren leicht mitAlkylhalogenidenunter Anlagerung von einem weiterenAlkylrestzu einem quartären, das heißt vier organische Reste tragendenArsoniumsalz:

$\mathrm {(H_{3}C)_{3}As+H_{3}CBr\rightarrow (H_{3}C)_{4}As^{+}+Br^{-}}$

Arsane sind schwacheLewis-Basen.MitÜbergangsmetallenkönnen sie eine Vielzahl vonKomplexenbilden, mitSauerstoff,SchwefelundHalogenenVerbindungendes Typs R₃AsO, R₃AsS und R₃AsCl₂.

Literatur

• A. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie.102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007,ISBN 978-3-11-017770-1,S. 830.