磷与氮相结合能形成一系列聚合物,其中最重要的一类是称为偶磷氮烯的化合物,它有环状和链状的结构如下:
在分子中交替地含有P和N原子,每个P原子与两个取代基R相连,R可以是卤素、拟卤素或有机基团如烃基、芳基、烃氧基等。
二氯偶磷氮烯聚合物(NPCl2)n,在1897年就已获得,由于它的似橡胶特性,在无机物质中是不寻常的,从那以后便引起化学家们的注意。
(NPCl2)3是合成其它偶磷氮烯的一个关鍵中间体,其制备如下:
所得产物是(NPCl2)n的混合物包括环状的(主要是三聚物和四聚物)和一系列链状的聚合物(其聚合度n最大约达到20),混合物中环状和链状的比例是随着反应条件而改变。在一定条件下可得到高产量的三聚物和四聚物。三聚物是白色的晶状固体(熔点386K),市场上可以买到,它是合成键状聚合物的原料。
(NPCl2)3是平面构型(更大的环则不是平面的),其中P-N键的键长都是160pm,比一般单键178pm短得多。人们认为在氮原子2p轨道与磷的3d轨道之间生成了π键。但这个pπ~dπ键是完全离域地分布在整个环上或是更多地定域于NPN这范围内,尚无定论。
链状的偶磷氮烯比环状的有更多的用途。具有高分子量(3~4×10(6次方))的链状聚合物(NPCl2)n,它的氯原子很容易被-OR,-NHR,-NR2这些基团所取代。这类聚合物可以是玻璃体,韧性或可塑性的固体或橡胶状物,但它们一般地不能形成晶体。这物质可制成纤维、纺织品、柔性的膜或管,或者掺杂到其它纤维中作为防水剂或阻火剂。如含有-OCH2CF3取代基的偶磷氮烯具有防水性,且不与活性组织起反应,可用作心脏的瓣膜和人体的其它部分的替代物。