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., Det er en viktig industri-kjemisk, blir brukt til produksjon av organophosphorus forbindelser for et bredt spekter av programmer.

Kjemiske egenskaper

fosfor i PCl3 er ofte ansett for å ha +3 oksidasjon staten og klor-atomer er ansett for å være i -1 oksidasjon staten. De fleste av sine reaktivitet er i samsvar med denne beskrivelsen.

Redox-reaksjoner

PCl3 er en forløper til andre fosfor sammensatte, gjennomgår oksidasjon å fosfor pentachloride, PSCl3, og fosfor oxychloride.,

Hvis en elektrisk utladning som er gått gjennom en blanding av PCl3 damp-og hydrogengass, en sjelden klorid av fosfor er dannet, diphosphorus koltetraklorid (P2Cl4).

PCl3 som en electrophile

Fosfor trichloride er forløperen til organophosphorus forbindelser som inneholder ett eller flere (P3+) atomer, særlig phosphites og phosphonates. Disse forbindelsene ikke vanligvis inneholder klor-atomer som finnes i PCl3.

PCl3 reagerer raskt og eksotermt med vann for å danne fosfor syre, H3PO3 og HCl., Et stort antall lignende substitusjon reaksjoner er kjent, er det viktigste som er dannelsen av phosphite estere ved reaksjon med alkohol eller fenoler. For eksempel, med fenol, triphenyl phosphite er dannet:

3 PhOH + PCl3 → P(OPh)3 + 3 HCl

hvor «Ph» står for fenyl-gruppen, -C6H5., Alkoholer som etanol reagerer på samme måte i nærvær av en base som triethylamine å gi phosphite estere som triethyl phosphite ( ethyl er -C2H5):

3 C2H5OH + PCl3 → P(OC2H5)3 + 3 HCl

I fravær av base, men reaksjonen gir en dialkyl phosphonate og en alkyl-klorid, i henhold til følgende stoichiometry:

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

Aminer, R2NH, form P(NR2)3, og thiols (RSH) formen P(SR)3., Et industrielt relevante reaksjon av PCl3 med aminer er phosphonomethylation, som sysselsetter formaldehyd:

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

Aminophosphonates er mye brukt som sequestring og antiscale agenter i vann behandling. Det store volumet ugressmiddel glyfosat er også produsert på denne måten. Reaksjonen av PCl3 med Grignard reagenser og organolithium reagenser er en nyttig metode for utarbeidelse av organisk phosphines med formelen R3P (noen ganger kalt phosphanes) som triphenylphosphine, Ph3P.,

3 PhMgBr + PCl3 → Ph3P + 3 MgBrCl

Under kontrollerte forhold PCl3 kan brukes til å forberede PhPCl2 og Ph2PCl.

PCl3 som en nucleophile

Fosfor trichloride har en enslig par, og kan derfor fungere som et Lewis base, for eksempel med Lewis syrer BBr3 den danner en 1:1 addukt, Br3B–+PCl3. Metall komplekser for eksempel Ni(PCl3)4 er kjent. Dette Lewis basicity er utnyttet i en nyttig rute til organophosphorus forbindelser:

PCl3 + RCl + AlCl3 → (RPCl3)+ −AlCl4

(RPCl3)+ produkt kan da deles opp med vann for å produsere en alkylphosphonic dichloride RP(=O)Cl2.,

Forberedelse

Verden produksjonen overstiger en tredjedel av en million tonn. Fosfor trichloride er forberedt industrielt ved reaksjon med klor med en refluxing løsning av hvitt fosfor i fosfor trichloride, med kontinuerlig fjerning av PCl3 som det er dannet.

P4 + 6 Cl2 → 4 PCl3

Industriell produksjon av fosfor trichloride er kontrollert under den Kjemiske Våpen, Stoffliste, hvor det er listet opp i vedlegg 3.I laboratoriet kan det være mer praktisk å bruke mindre giftig rød fosfor., Det er så billig at det ikke ville bli syntetisert for laboratoriebruk.

Bruker

PCl3 er viktig indirekte som en forløper til PCl5, POCl3 og PSCl3. som i sin tur kan du nyte mange programmer i ugressmidler, insektmidler, plasticisers, olje tilsetningsstoffer, og flammehemmere.

For eksempel oksidasjon av PCl3 gir POCl3, som er brukt til produksjon av triphenyl fosfat og tricresyl fosfat, som å finne program som flammehemmere og plasticisers for PVC. De er også brukt til å lage insektmidler som diazinon., Phosphonates inkluderer ugressmiddel glyfosat,

PCl3 er forløperen til triphenylphosphine for Wittig reaksjon, og phosphite estere som kan brukes som industrielle intermediater, eller brukes i Horner-Wadsworth-Emmons reaksjon, som begge er viktige metoder for å gjøre mellom hx og alkener. Det kan brukes til å lage trioctylphosphine nitrogenoksid (TOPO), som brukes som en utvinning agent, selv om TOPO er vanligvis laget via den tilsvarende fosfin.

PCl3 er også brukt direkte som en reagens i organisk syntese., Den brukes til å konvertere primære og sekundære alkoholer i alkyl klorider, eller karboksylsyre syrer inn acyl klorider, selv om thionyl klorid generelt gir bedre avkastning enn PCl3.

Forsiktighetsregler

PCl3 er giftig, med en konsentrasjon av 600 ppm være dødelig i løpet av få minutter. PCl3 er klassifisert som meget giftig og etsende henhold til EU-Direktiv 67/548/EØF, og risikoen for setninger R14, R26/28, R35 og R48/20 er obligatorisk.