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., È un importante prodotto chimico industriale, utilizzato per la produzione di composti organofosforici per un’ampia varietà di applicazioni.

Proprietà chimiche

Il fosforo in PCl3 è spesso considerato avere lo stato di ossidazione +3 e gli atomi di cloro sono considerati nello stato di ossidazione -1. La maggior parte della sua reattività è coerente con questa descrizione.

Reazioni redox

PCl3 è un precursore di altri composti del fosforo, sottoposti ad ossidazione a pentacloruro di fosforo, PSCl3 e ossicloruro di fosforo.,

Se una scarica elettrica viene fatta passare attraverso una miscela di vapore PCl3 e gas idrogeno, si forma un raro cloruro di fosforo, il tetracloruro di difosforo (P2Cl4).

PCl3 come elettrofilo

Il tricloruro di fosforo è il precursore dei composti organofosforici che contengono uno o più atomi (P3+), in particolare fosfiti e fosfonati. Questi composti di solito non contengono gli atomi di cloro trovati in PCl3.

PCl3 reagisce rapidamente ed esotermicamente con acqua per formare acido fosforoso, H3PO3 e HCl., Un gran numero di reazioni di sostituzione simili sono note, la più importante delle quali è la formazione di esteri di fosfito per reazione con alcoli o fenoli. Ad esempio, con il fenolo, si forma il trifenilfosfito:

3 PhOH + PCl3 → P(OPh)3 + 3 HCl

dove “Ph” sta per gruppo fenilico,- C6H5., Alcoli come etanolo reagire allo stesso modo, in presenza di una base come la trietilammina per dare fosfito esteri come trietil fosfito ( etil è -C2H5):

3 C2H5OH + PCl3 → P(OC2H5)3 + 3 HCl

In assenza di base, tuttavia, la reazione offre un dialchile fosfonato e cloruro di alchil, secondo il seguente stechiometria:

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

Ammine, R2NH, forma P(NR2)3, e tioli (RSH) modulo P(SR)3., Una reazione industrialmente rilevante di PCl3 con ammine è la fosfonometilazione, che impiega formaldeide:

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

Gli aminofosfonati sono ampiamente usati come agenti sequestranti e antiscale nel trattamento delle acque. Anche il glifosato di erbicida di grandi dimensioni viene prodotto in questo modo. La reazione di PCl3 con reagenti Grignard e reagenti organolithium è un metodo utile per la preparazione di fosfine organiche con la formula R3P (a volte chiamati fosfani) come trifenilfosfina, Ph3P.,

3 PhMgBr + PCl3 → Ph3P + 3 MgBrCl

In condizioni controllate PCl3 può essere utilizzato per preparare PhPCl2 e Ph2PCl.

PCl3 come nucleofilo

Il tricloruro di fosforo ha una coppia solitaria, e quindi può agire come una base di Lewis, ad esempio con gli acidi di Lewis BBr3 forma un addotto 1:1, Br3B–+PCl3. Sono noti complessi metallici come Ni(PCl3)4. Questa basicità di Lewis è sfruttata in una via utile ai composti organofosforici:

PCl3 + RCl + AlCl3 → (RPCl3)+ −AlCl4

Il prodotto (RPCl3)+ può quindi essere decomposto con acqua per produrre un dicloruro alchilfosfonico RP(=O)Cl2.,

Preparazione

La produzione mondiale supera un terzo di un milione di tonnellate. Il tricloruro di fosforo viene preparato industrialmente dalla reazione del cloro con una soluzione di riflusso di fosforo bianco in tricloruro di fosforo, con rimozione continua di PCl3 man mano che si forma.

P4 + 6 Cl2 → 4 PCl3

La produzione industriale di tricloruro di fosforo è controllata secondo la Convenzione sulle armi chimiche, dove è elencata nel programma 3.In il laboratorio può essere più conveniente usare il fosforo rosso meno tossico., È sufficientemente economico da non essere sintetizzato per uso di laboratorio.

Utilizza

PCl3 è importante indirettamente come precursore di PCl5, POCl3 e PSCl3. che a loro volta godono di molte applicazioni in erbicidi, insetticidi, plastificanti, additivi petroliferi e ritardanti di fiamma.

Ad esempio l’ossidazione di PCl3 dà POCl3, che viene utilizzato per la produzione di trifenil fosfato e tricresil fosfato, che trovano applicazione come ritardanti di fiamma e plastificanti per PVC. Sono anche usati per produrre insetticidi come il diazinon., Fosfonati includono l’erbicida glifosato,

PCl3 è il precursore di trifenilfosfina per la reazione di Wittig, e fosfito esteri che possono essere utilizzati come intermedi industriali, o utilizzati nella reazione di Horner-Wadsworth-Emmons, entrambi i metodi importanti per fare alcheni. Può essere usato per fare l’ossido di trioctylphosphine (TOPO), usato come agente dell’estrazione, sebbene TOPO sia fatto solitamente via la fosfina corrispondente.

PCl3 è anche usato direttamente come reagente nella sintesi organica., Viene utilizzato per convertire alcoli primari e secondari in cloruri alchilici o acidi carbossilici in cloruri acilici, sebbene il cloruro di tionile dia generalmente rendimenti migliori rispetto a PCl3.

Precauzioni

PCl3 è tossico, con una concentrazione di 600 ppm letale in pochi minuti. La PCl3 è classificata come molto tossica e corrosiva ai sensi della direttiva UE 67/548/CEE e le frasi di rischio R14, R26/28, R35 e R48/20 sono obbligatorie.