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 är en viktig industrikemikalie, som används för tillverkning av organiska fosforföreningar för en mängd olika tillämpningar.

kemiska egenskaper

fosforn i PCl3 anses ofta ha +3 oxidationstillståndet och kloratomerna anses vara i -1 oxidationstillståndet. Det mesta av dess reaktivitet överensstämmer med denna beskrivning.

redoxreaktioner

PCl3 är en prekursor till annan fosforförening som genomgår oxidation till fosforpentaklorid, PSCl3 och fosforoxiklorid.,

om en elektrisk urladdning passerar genom en blandning av PCl3-ånga och vätegas bildas en sällsynt fosforklorid, difosfortetraklorid (P2Cl4).

PCl3 som elektrofil

Fosfortriklorid är föregångaren till organiska fosforföreningar som innehåller en eller flera (P3+) atomer, framför allt fosfiter och fosfonater. Dessa föreningar innehåller vanligtvis inte kloratomerna som finns i PCl3.

PCl3 reagerar snabbt och exotermt med vatten för att bilda fosforsyra, H3PO3 och HCl., Ett stort antal liknande substitutionsreaktioner är kända, varav den viktigaste är bildandet av fosfitestrar genom reaktion med alkoholer eller fenoler. Till exempel, med fenol bildas trifenylfosfit:

3 PhOH + PCl3 → p(OPh)3 + 3 HCL

där ”Ph” står för fenylgrupp, -c6h5., Alkoholer som etanol reagerar på samma sätt i närvaro av en bas som triethylamine att ge phosphite estrar såsom triethyl phosphite ( etyl-är -C2H5):

3 C2H5OH + PCl3 → P(OC2H5)3 + 3 HCl

I avsaknad av bas, men reaktionen ger en dialkyl phosphonate och en alkyl klorid, enligt följande stökiometri:

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

Aminer, R2NH, formen P(NR2)3, och tioler (RSH) formen P(SR)3., Ett industriellt relevant reaktion PCl3 med aminer är phosphonomethylation, som sysselsätter formaldehyd:

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

Aminophosphonates används ofta som sequestring och antiscale smittämnen i avloppsvatten. Den stora volymen herbicid glyfosat produceras också på detta sätt. Reaktionen av PCl3 med Grignards reagens och organolithium reagenser är en användbar metod för beredning av organiska fosfiner med formeln R3P (kallas ibland phosphanes) såsom .eu, Ph3P.,

3 PhMgBr + PCl3 → Ph3P + 3 MgBrCl

Under kontrollerade förhållanden PCl3 kan användas för att förbereda PhPCl2 och Ph2PCl.

PCl3 som nukleofil

Fosfortriklorid har ett ensam Par och kan därför fungera som en Lewis-bas, till exempel med Lewis-syrorna BBr3 bildar den en 1:1 adduct, Br3B–+PCl3. Metallkomplex som Ni(PCl3)4 är kända. Detta Lewis tillsammans med andra utnyttjas i en användbar väg till fosfororganiska föreningar:

PCl3 + RCl + AlCl3 → (RPCl3)+ −AlCl4

(RPCl3)+ produkt kan sedan delas upp med vatten för att producera ett alkylphosphonic dichloride RP(=O)Cl2.,

beredning

världsproduktionen överstiger en tredjedel av en miljon ton. Fosfortriklorid framställs industriellt genom reaktion av klor med en refluxeringslösning av vit fosfor i fosfortriklorid, med kontinuerlig avlägsnande av PCl3 som den bildas.

P4 + 6 Cl2 → 4 PCl3

industriell produktion av fosfortriklorid styrs enligt konventionen om kemiska vapen, där den finns förtecknad i schema 3.In laboratoriet det kan vara mer praktiskt att använda mindre giftiga röda fosfor., Det är tillräckligt billigt att det inte skulle syntetiseras för laboratorieanvändning.

Använder

PCl3 är viktigt indirekt som en föregångare till PCl5, POCl3 och PSCl3. som i sin tur åtnjuter många tillämpningar inom herbicider, insekticider, mjukgörare, oljetillsatser och flamskyddsmedel.

till exempel oxidation av PCl3 ger POCl3, som används för tillverkning av trifenylfosfat och tricresylfosfat, som finner tillämpning som flamskyddsmedel och mjukningsmedel för PVC. De används också för att göra insekticider som diazinon., Fosfonater inkluderar herbiciden glyfosat,

PCl3 är föregångaren till trifenylfosfin för Wittig-reaktionen och fosfitestrar som kan användas som industriella mellanprodukter eller användas i Horner-Wadsworth-Emmons-reaktionen, båda viktiga metoder för att göra alkener. Det kan användas för att göra trioktylfosfinoxid (TOPO), som används som extraktionsmedel, även om TOPO vanligtvis görs via motsvarande fosfin.

PCl3 används också direkt som reagens i organisk syntes., Det används för att omvandla primära och sekundära alkoholer till alkylklorider eller karboxylsyror till acylklorider, även om tionylklorid i allmänhet ger bättre utbyten än PCl3.

försiktighetsåtgärder

PCl3 är giftigt, med en koncentration på 600 ppm som är dödlig på bara några minuter. PCl3 klassificeras som mycket giftigt och frätande enligt EU-direktiv 67/548/EEG, och riskfraserna R14, R26/28, R35 och R48/20 är obligatoriska.