Phosphite

L'ion phosphite (HPO₃²⁻), appelé aussi phosphanate, est un ion polyatomique avec un atome central de phosphore. Sa géométrie est tétraèdrale. De nombreux sels de phosphite, tels le phosphite d'ammonium, sont hautement solubles dans l'eau. Le terme « phosphite » est parfois employé pour désigner l'ester de phosphite, composé organophosphoré de formule P(OR)₃.

L'acide conjugué de l'anion phosphite est l'acide phosphoreux (H₃PO₃). On l'appelle aussi acide orthophosphoreux et oxyde dihydroxyphosphine. L'acide phosphoreux est un acide diprotique, puisque l'hydrogène lié directement à l'atome de phosphore central n'est pas ionisable. Une formule chimique plus logique pour l'acide phosphoreux est HPO(OH)₂, puisqu'il n'y a pas réellement trois groupes hydroxydes dans cet acide. L'acide peut être synthétisé par traitement de l'acide carboxylique, l'alcool, ou plus pratiquement l'eau, par le tribromure de phosphore ou plus communément trichlorure de phosphore.

PBr₃ + 3 ROH → 3 RBr + HP(O)(OH)₂

PBr₃ + 3 RCOOH → 3 RCOBr + HP(O)(OH)₂

PCl₃ + 3 H₂O → HP(O)(OH)₂ + 3 HCl

Les composés organophosphorés appelés esters de phosphite (ou parfois juste phosphites) ont pour formule (RO)₃P. Ils sont préparés par réaction du trichlorure de phosphore (ou tribromure de phosphore) avec un alcool et une amine tertiaire.

PCl₃ + 3 ROH + 3 R'₃N → P(OR)₃ + 3R'₃NHCl

Les phosphites acides sont des composés qui contiennent un cation métallique et un anion phosphite dihydrogène. Ces composés sont produits en faisant réagir l'acide phosphoreux avec un carbonate métallique (typiquement Rb, Cs, ou Tl). Les phosphites acides ont des structures cristallines formées de couches alternées de tétraèdres HPO₃ et de cations métalliques.

Les phosphites, reconnaissables à leur odeur spécifique et persistante, sont des inhibiteurs de l'acétylcholinestérase.

Dans tous les minéraux connus le phosphore est à l'état d'oxydation +V (phosphates) ou −I (phosphures). Des sels contenant du phosphore à l'état d'oxydation +I (hypophosphite), +III (phosphite) et +IV (hypophosphate) ont été synthétisés, mais ne sont pas connus sous la forme de minéraux dans les échantillons géologiques, à l'exception peut-être d'un matériau de composition voisine de CaHPO₃, trouvé dans des sphérules composés principalement de siliciures de fer et formés par fusion du sable autour d'une racine d'arbre sous l'effet de la foudre (fulgurites)^[2].

Malgré l'absence apparente d'oxyacides phosphoriques réduits sous forme minérale, les composés phosphorés réduits sont relativement fréquents dans l'environnement géologique. Par exemple, la phosphine (PH₃) est un gaz reconnu comme traceur dans de nombreux environnements et a même été identifiée comme biosignature gazeuse sur Vénus. 1 à 10 % des lignées microbiennes peuvent utiliser le phosphite (et souvent l'hypophosphite) comme unique source de phosphore, ce qui rend probable la présence fréquente de ces ions dans l'environnement. Des oxyacides phosphorés réduits ont été détectés dans des eaux de sources géothermales et des eaux anaérobies de Floride, où leur origine est probablement microbienne. Des phosphites ont été trouvés dans des extraits de fulgurites, de serpentinites et d'échantillons de roches archéennes, bien que leur origine minérale demeure incertaine. Les oxyacides de phosphore réduits doivent exister sous une forme solide dans l'environnement, soit comme un composé pur tel que CaHPO₃, soit avec l'ion phosphite se substituant à d'autres ions comme l'ion phosphate ou l'ion sulfate^[2].

Les serpentinites contiennent des phosphites, et les sources hydrothermales serpentinisantes ont pu être une source importante de phosphore biodisponible pour les premières communautés microbiennes de l'Archéen^[3]. La présence du phosphore, sous la forme du groupe phosphate PO₄, est cruciale pour la transmission génétique (acides nucléiques) et les transferts d'énergie (ATP). Les phosphates sont présents dans l'environnement mais peu solubles dans l'eau et peu réactifs, ce qui pose le problème de l'intégration du phosphore dans la machinerie biochimique primitive. Elle a pu commencer par des réactions impliquant les phosphites des cheminées hydrothermales, catalysées par des métaux (nickel et palladium). Par la suite, les enzymes et les cofacteurs organiques ont pu remplacer les métaux, rendant les réactions plus efficaces et plus spécifiques^[4].

Les phosphites inorganiques (contenant du HPO₃²⁻) sont appliqués aux cultures comme antifongique contre les agents pathogènes de l'ordre des Oomycètes. La situation est source de confusion en raison de la similitude de nom entre phosphite et phosphate (un nutriment important de plantes et composant d'engrais). Les phosphites sont parfois vendus comme engrais, même s'ils sont convertis en phosphate trop lentement pour servir de source principale en phosphore.

Ils sont utilisés également comme matières premières dans la fabrication d'insecticides, comme agents ignifuges, comme stabilisants et onti-oxydants des polymères plastiques^[5].