磷八
磷八是一种磷的同素异形体,化学式P8,存在于锑星高等动物体内。磷八细胞可以分泌含有磷八的细胞液。注意,楔形磷八不是超理物质。
结构
按照结构,磷八有三种:立方形磷八(P8-cube)、六方形磷八(P8-hexa)和楔形磷八。
立方形磷八(P8-cube)分子结构见左图。
六方形磷八(P8-hexa)分子结构见右图。
楔形磷八的结构参考楔形烷。
合成
立方形磷八(P8-cube)在磷八细胞内的合成按以下步骤进行:FePO4+[S-]→FeSO4+[P-];P4+4[P-]+4S→P8+4[S-]。这里[S-]通过Fe4S4实现转移,[P-]通过楔形磷八实现转移。则实际方程式为4FePO4+[Fe4S8 4-]+4P8→Fe4S4+4FeSO4+4[P9 -];P4+4[P9-]+4S+Fe4S4→4P8+(P8-cube)+[Fe4S8 4-]。
六方形磷八(P8-hexa)在磷八细胞内的合成按以下步骤进行:P4+2[e-]→[P4 2-],2[P4 2-]-4[e-]→(P8-hexa)。楔形磷八由红磷在催化剂的作用下转化而来。
磷八与Nb、Sb的作用
在研究生物锑场、铌场时,锑星科学家发现了这样的铌、锑元素在体内的转移机制。
立方形磷八(P8-cube)很容易和Nb(III)/Sb(III)反应,但倾向于发生氧化还原反应而不形成络合物。例如,NbCl3能和立方形磷八(P8-cube)能形成NbCl3(P8-cube),其中Nb为+5价,与两个磷原子形成共价键;SbCl3能和立方形磷八(P8-cube)能形成SbCl3(P8-cube),其中Sb为+5价,与两个磷原子形成共价键。这个氧化还原反应在锑星高等动物体内是可逆的,能释放出活性很高的Nb(III)和Sb(III)。
六方形磷八(P8-hexa)也很容易和Nb(III)/Sb(III)反应,但倾向于形成络合物而不发生氧化还原反应。例如,NbCl3能和六方形磷八(P8-hexa)能形成NbCl3(η^2-P8-hexa),其中Nb为+3价,与两个磷原子形成配位键;SbCl3能和六方形磷八(P8-hexa)能形成SbCl3(η^2-P8-hexa),其中Sb为+3价,与两个磷原子形成配位键。这个络合反应在锑星高等动物体内是可逆的,能释放出活性很高的Nb(III)和Sb(III)。
特别地,楔形磷八既可以形成络合物又可以发生氧化还原反应,具体情况有待进一步研究。
性质
溶剂/溶质 | CS2 | CCl4 | CO2 | H2O | NH3 | (H2O)10 |
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立方形磷八(P8-cube) | 易溶 | 易溶 | 可溶 | 难溶 | 可溶 | 易溶 |
六方形磷八(P8-hexa) | 易溶 | 易溶 | 可溶 | 难溶 | 可溶 | 易溶 |
楔形磷八(P8) | 微溶 | 微溶 | 微溶 | 难溶 | 可溶 | 可溶 |
高纯度的立方形磷八(P8-cube)的晶体是无色透明的,混有少量杂质时呈现玫红色;高纯度的六方形磷八(P8-hexa)的晶体是无色透明的,混有少量杂质时呈现金黄色。楔形磷八则为棕色。
立方形磷八(P8-cube)化学性质很活泼,在离开锑场环境时迅速转变为楔形磷八。六方形磷八(P8-hexa)化学性质也很活泼,但比立方形磷八(P8-cube)稳定一些,在离开锑场环境时迅速转变为红磷。在同样的环境中,燃烧的激烈程度为立方形磷八>白磷>六方形磷八>红磷>楔形磷八。