2007 Schools Wikipedia Selection. Related subjects: Chemical compounds

Phosphorus trichloride
General
Systematic name	Phosphorus trichloride
Other names	Phosphorus(III) chloride Phosphorous chloride
Molecular formula	PCl3
Molar mass	137.,33 g/mol
Appearance	colourless liquid
CAS number
EINECS number	231-749-3
MSDS	External MSDS
Properties
Density	1.574 g/cm3
Solubility	Water: hydrolysis Methanol: decomposes Benzene: soluble Chloroform: soluble Diethyl ether: soluble
Melting point	-93.6 °C (179.6 K)
Boiling point	76.1 °C (349.,3 K)
Standard enthalpy of formation ΔfH0liq	−319.7 kJ/ mol (liquid)
Structure
Molecular geometry	Trigonal pyramidal
Bond angle	100 °
Bond length	P-Cl 204 pm (2.04 Å)
Dipole moment	0.,56 D
Hazards
MSDS	External MSDS
Main hazards	Corrosive, toxic releases HCl
NFPA 704
Flash point	?°C
R/S statement	R: 14-26/28-29-35-48/20 S: 26-36/37/39-45-7/8
RTECS number	TH3675000
Supplementary data page
Structure and properties	nD = 1.,
Related compounds
Other trichlorides	NCl3 AsCl3 SbCl3
Related phosphorus compounds	PCl5 POCl3 P2Cl4
Other halogens	PF3 PBr3 PI3
Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25°C, 100 kPa) Infobox disclaimer and references

Phosphorus trichloride (formula PCl3) is the most important of the three phosphorus chlorides., Es ist eine wichtige Industriechemikalie, die zur Herstellung von Organophosphorverbindungen für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet wird.

Chemische Eigenschaften

Der Phosphor in PCl3 wird oft als +3 Oxidationszustand angesehen und die Chloratome als in -1 Oxidationszustand. Der größte Teil seiner Reaktivität stimmt mit dieser Beschreibung überein.

Redoxreaktionen

PCl3 ist eine Vorstufe zu anderen Phosphorverbindungen, die zu Phosphorpentachlorid, PSCl3 und Phosphoroxychlorid oxidiert werden.,

Wenn eine elektrische Entladung durch ein Gemisch aus PCl3-Dampf und Wasserstoffgas geleitet wird, bildet sich ein seltenes Phosphorchlorid, Diphosphortetrachlorid (P2Cl4).

PCl3 als Elektrophil

Phosphortrichlorid ist der Vorläufer von Organophosphorverbindungen, die ein oder mehrere (P3+) Atome enthalten, insbesondere Phosphite und Phosphonate. Diese Verbindungen enthalten normalerweise nicht die Chloratome, die in PCl3 gefunden werden.

PCl3 reagiert schnell und exotherm mit Wasser unter Bildung von Phosphorsäure, H3PO3 und HCl., Es ist eine große Anzahl ähnlicher Substitutionsreaktionen bekannt, von denen die Bildung von Phosphiteestern durch Reaktion mit Alkoholen oder Phenolen am wichtigsten ist. Zum Beispiel wird mit Phenol Triphenylphosphit gebildet:

3 PhOH + PCl3 → P (OPh) 3 + 3 HCl

wobei „Ph“ für Phenylgruppe steht, -C6H5., Alkohole wie Ethanol reagieren ähnlich in Gegenwart einer Base wie Triethylamin, um Phosphiteester wie Triethylphosphit ( Ethyl is-C2H5) zu ergeben:

3 C2H5OH + PCl3 → P(OC2H5)3 + 3 HCl

In Abwesenheit von Base bietet die Reaktion jedoch ein Dialkylphosphonat und ein Alkylchlorid gemäß der folgenden Stöchiometrie:

PCl3 + 3 C2H5OH → (C2H5O)2P(=O)H + C2H5Cl + 2 HCl

Amine, R2NH, Form P(NR2)3 und Thiole (RSH) Form P(SR)3., Eine industriell relevante Reaktion von PCl3 mit Aminen ist die Phosphonomethylierung, bei der Formaldehyd verwendet wird:

R2NH + PCl3 + CH2O → (HO)2P(O) CH2NR2 + 3 HCl

Aminophosphonate werden häufig als Sequestrier-und Antiskaliermittel in der Wasseraufbereitung verwendet. Auch das großvolumige Herbizid Glyphosat wird auf diese Weise hergestellt. Die Reaktion von PCl3 mit Grignard-Reagenzien und Organolithium-Reagenzien ist eine nützliche Methode zur Herstellung organischer Phosphine mit der Formel R3P (manchmal als Phosphane bezeichnet) wie Triphenylphosphin, Ph3P.,

3 PhMgBr + PCl3 → Ph3P + 3 MgBrCl

Unter kontrollierten Bedingungen kann PCl3 zur Herstellung von PhPCl2 und Ph2PCl verwendet werden.

PCl3 als Nucleophil

Phosphortrichlorid hat ein einsames Paar und kann daher als Lewis-Base fungieren, beispielsweise bildet es mit den Lewis-Säuren BBr3 ein 1:1-Addukt, Br3B–+PCl3. Metallkomplexe wie Ni (PCl3)4 sind bekannt. Diese Lewis-Basizität wird in einem nützlichen Weg zu Organophosphorverbindungen ausgenutzt:

PCl3 + RCl + AlCl3 → (RPCl3)+ −AlCl4

Das (RPCl3)+ Produkt kann dann mit Wasser zersetzt werden, um ein Alkylphosphondichlorid RP (=O)Cl2 zu erzeugen.,

Vorbereitung

Die Weltproduktion übersteigt ein Drittel einer Million Tonnen. Phosphortrichlorid wird industriell durch die Reaktion von Chlor mit einer Rückfluxlösung von weißem Phosphor in Phosphortrichlorid unter kontinuierlicher Entfernung von PCl3 hergestellt.

P4 + 6 Cl2 → 4 PCl3

Die industrielle Produktion von Phosphortrichlorid wird gemäß dem Chemiewaffenübereinkommen kontrolliert, wo es im Zeitplan aufgeführt ist 3.In das Labor Es kann bequemer sein, den weniger toxischen roten Phosphor zu verwenden., Es ist ausreichend kostengünstig, dass es nicht für den Laborgebrauch synthetisiert würde.

Verwendet

PCl3 ist indirekt als Vorläufer von PCl5, POCl3 und PSCl3 wichtig. die wiederum genießen viele Anwendungen in Herbiziden, Insektiziden, Weichmachern, Öladditiven und Flammschutzmitteln.

Die Oxidation von PCl3 ergibt beispielsweise POCl3, das zur Herstellung von Triphenylphosphat und Tricresylphosphat verwendet wird, die als Flammschutzmittel und Weichmacher für PVC Anwendung finden. Sie werden auch zur Herstellung von Insektiziden wie Diazinon verwendet., Phosphonate umfassen das Herbizid Glyphosat,

PCl3 ist der Vorläufer von Triphenylphosphin für die Wittig-Reaktion, und Phosphiteester, die als industrielle Zwischenprodukte verwendet werden können, oder in der Horner-Wadsworth-Emmons-Reaktion verwendet werden, beide wichtige Methoden zur Herstellung von Alkenen. Es kann verwendet werden, um Trioctylphosphinoxid (TOPO) herzustellen, das als Extraktionsmittel verwendet wird, obwohl TOPO normalerweise über das entsprechende Phosphin hergestellt wird.

PCl3 wird auch direkt als Reagenz in der organischen Synthese., Es wird verwendet, um primäre und sekundäre Alkohole in Alkylchloride oder Carbonsäuren in Acylchloride umzuwandeln, obwohl Thionylchlorid im Allgemeinen bessere Erträge liefert als PCl3.

Vorsichtsmaßnahmen

PCl3 ist giftig, wobei eine Konzentration von 600 ppm in nur wenigen Minuten tödlich ist. PCl3 wird gemäß der EU-Richtlinie 67/548/EWG als sehr giftig und ätzend eingestuft, und die Risikosätze R14, R26/28, R35 und R48/20 sind obligatorisch.