Monofluorophosphate

Le monofluorophosphate est un anion de formule chimique PO₃F²⁻. Il est analogue à un groupe phosphate dont un atome d'oxygène est remplacé par un atome de fluor. Sa charge électrique est -2. Le monofluorophosphate ressemble à un ion sulfate SO₄²⁻ par sa forme, sa taille, sa masse et sa charge, de sorte qu'il est susceptible de former des composés de structure semblable à celle des sulfates. Le plus connu d'entre eux est le monofluorophosphate de sodium Na₂PO₃F, qui entre couramment dans la composition des dentifrices, et dont la découverte en 1929 en Allemagne ouvrit la voie à la mise au point du sarin et des agents innervants apparentés.

Identification
Monofluorophosphate

Structure de l'anion monofluorophosphate
Nom UICPA	fluoridophosphate
Synonymes	Phosphorofluoridate
N^o CAS	15181-43-8
PubChem	65241
ChEBI	42699
SMILES	[O-]P(=O)([O-])F PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/FH2O3P/c1-5(2,3)4/h(H2,2,3,4)/p-2 Std. InChIKey : DWYMPOCYEZONEA-UHFFFAOYSA-L
Propriétés chimiques
Formule	F O₃PPO₃F²⁻
Masse molaire[1]	97,970 4 ± 0,000 9 g/mol F 19,39 %, O 48,99 %, P 31,62 %,

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Les monofluorophosphates organiques peuvent être très toxiques. Le diisopropylfluorophosphate (H₃C)₂HC–O–P(=O)F–O–CH(CH₃)₂ par exemple est un inhibiteur de protéases à sérine :

(en) Mécanisme d'inhibition d'une protéase à sérine par le DIFP.

Les acétylcholinestérases sont également empoisonnées par ces composés[2].

Les verres à fluorophosphates ont une température de fusion peu élevée et sont un mélange de composés métalliques de fluorures et de phosphates. Par exemple, le verre de composition 10 % SnO, 40 % SnF₂ et 50 % P₂O₅ fond aux environs de 139 °C. Le PbO et le PbF₂ peuvent réduire la température de fusion et accroître la résistance à l'eau[3]. Ces verres peuvent également être colorés par divers autres éléments ainsi que par des pigments organiques.

Les monofluorophosphates peuvent être obtenus par hydrolyse basique de difluorophosphates :

PO₂F₂⁻ + 2 M OH → M₂PO₃F + H₂O + F⁻.

Ils sont produits industriellement par réaction d'un fluorure F⁻ avec un métaphosphate (en) PO₃⁻ :

M F + MPO₃ (en) → M₂PO₃F.

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) John W. Baynes et Marek H. Dominiczak, Medical Biochemistry E-Book, Elsevier Health Sciences, 2018, p. 72. (ISBN 9780702073007)
(en) Cathy M. Shaw et James E. Shelby, « Effect of Lead Compounds on the Properties of Stannous Fluorophosphate Glasses », Journal of the American Ceramic Society, vol. 71, n^o 5,‎ mai 1988, C252-C253 (DOI 10.1111/j.1151-2916.1988.tb05071.x, lire en ligne)

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[2] (en) John W. Baynes et Marek H. Dominiczak, Medical Biochemistry E-Book, Elsevier Health Sciences, 2018, p. 72. (ISBN 9780702073007)

[10.1111/j.1151-2916.1988.tb05071.x-3] (en) Cathy M. Shaw et James E. Shelby, « Effect of Lead Compounds on the Properties of Stannous Fluorophosphate Glasses », Journal of the American Ceramic Society, vol. 71, n^o 5,‎ mai 1988, C252-C253 (DOI 10.1111/j.1151-2916.1988.tb05071.x, lire en ligne)