Triclorură de fosfor
| Triclorură de fosfor | |
|---|---|
 | |
| Numele IUPAC | |
| Triclorură de fosfor | |
| Denumiri alternative | |
| Triclorofosfină Clorură de fosfor | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | PCl 3 |
| Masa moleculară ( u ) | 137,33 |
| Aspect | lichid incolor |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 231-749-3 |
| PubChem | 24387 |
| ZÂMBETE | P(Cl)(Cl)Cl |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 1,574 |
| Temperatură de topire | −93,6 ° C (179,6 K) |
| Temperatura de fierbere | 76,1 ° C (349,3 K) |
| Informații de siguranță | |
| Simboluri de pericol chimic | |
   | |
| Pericol | |
| Fraze H | 300 - 314 - 330 - 373 -EUH014 - EUH029 |
| Sfaturi P | 260 - 264 - 280 - 284 - 301 + 310 - 305 + 351 + 338 |
Triclorura de fosfor este un compus chimic cu formula PCl 3 . Este cea mai importantă dintre halogenurile de fosfor . La temperatura și presiunea ambiantă apare ca un lichid transparent. Este toxic și coroziv. Se aplică în sinteza organică , ca electrofil sau ca nucleofil . Triclorura de fosfor este, de asemenea, utilizată în domeniul industrial pentru prepararea diferiților compuși organofosforici utilizați în diferite sectoare.
Proprietăți fizico-chimice
Unghiul de legătură Cl-P-Cl în triclorură de fosfor este de 100,0 °. Triclorura de fosfor lichid are o entalpie standard de formare de -320 kJ / mol (-76 kcal / mol ). Atomul de fosfor are o deplasare chimică 31 P- RMN de 220 ppm .
Pregătirea
Triclorura de fosfor este preparată prin sinteză directă din elemente , în special prin reacția dintre o suspensie de fosfor și clorul elementar la reflux:
Triclorura de fosfor formată este îndepărtată din mediul de reacție pe măsură ce se formează, pentru a evita formarea pentaclorurii de fosfor (PCl 5 ).
Acest preparat se aplică și la nivel industrial. În special, în industrie se folosește în general fosfor alb, în timp ce la nivel de laborator se folosește de obicei fosfor roșu, un alotrop mai puțin toxic. Se estimează că producția mondială de triclorură de fosfor depășește 330.000 de tone pe an.
Reactivitate
Starea de oxidare a fosforului în triclorură de fosfor este +3, în timp ce cea a atomilor de clor este -1. Reactivitatea acestui compus poate fi legată tocmai de această caracteristică.
Triflorura de fosfor este un precursor al celorlalți compuși clorurați ai fosforului , în special al pentaclorurii de fosfor (PCl 5 ), al clorurii de tiofosforil (PSCl 3 ) și al clorurii de fosforil (POCl 3 ). Acești compuși, formați prin oxidare, își găsesc aplicarea în domeniul industrial ca erbicide , insecticide , plastifianți (de exemplu pentru PVC ), aditivi pentru uleiuri și ignifugi.
Dacă o descărcare electrică trece printr-un amestec de triclorură de fosfor și vapori de hidrogen gazos , se formează tetraclorură de difosfor , un compus destul de rar.
Se cunosc complexe metalice. În special, triclorura de fosfor complexează nichel tetracarbonil prin reacție de substituție a ligandului:
Ca agent electrofil
Triclorura de fosfor este un precursor al compușilor organofosforici care conțin unul sau mai mulți fosfor (III) atomi, inclusiv fosfiți și fosfonați . În general, acești compuși nu mai conțin atomii de clor din triclorura de fosfor.
Triclorura de fosfor reacționează rapid (cu o reacție exotermă) cu apă pentru a forma acid fosforos :
Sunt cunoscute diverse reacții de substituție similare cu acestea, dintre care cea mai importantă este formarea esterilor de fosfor prin reacția cu alcooli și fenoli . De exemplu, cu fenol simplu (PhOH), se formează fosfit de fenil:
Alcoolii precum etanolul reacționează similar în prezența unei baze cum ar fi o amină terțiară:
Fosfitul izopropilic poate fi, de asemenea, preparat în mod similar. În general, acești fosfiți sunt apoi utilizați în reacția Horner-Wadsworth-Emmons .
Cu toate acestea, în absența bazei, reacția produce acid fosforos și o clorură de alchil , în conformitate cu stoichiometria ilustrată aici:
Alternativ, în anumite condiții de reacție, dialchilfosfonatul poate fi izolat:
Cu toate acestea, utilizarea triclorurii de fosfor pentru a transforma alcoolii în cloruri de alchil (sau acizii carboxilici în acil clorurile corespunzătoare) poate fi de interes din punct de vedere sintetic, deși, în general, clorura de tionil este un reactiv mai bun în acest scop.
Cele Aminele R2 formează NH P (NR2) 3, în timp ce tiolii RSH formularul P (SR) 3. La nivel industrial, o reacție importantă a triclorurii de fosfor cu aminele este „fosfonometilarea”, care implică utilizarea formaldehidei :
Aminofosfații sunt folosiți pe scară largă ca „agenți de sechestrare” în tratarea apei . Prin această reacție se produc și erbicide glifosfatice.
Reacția triclorurii de fosfor cu reactivi Grignard sau reactivi organolitiu este o metodă utilă pentru prepararea fosfinelor organice (fosfați) cu formula R 3 P. Trifenilfosfina (Ph 3 P), cea mai importantă fosfină organică (fiind adesea utilizată în reacția Wittig ) , este pregătit conform schemei indicate:
În condiții experimentale specifice, PhMgBr și PCI3 pot fi folosite pentru a prepara PhPCl 2 și Ph 2 pCI.
Ca agent nucleofil
Triclorura de fosfor are un dublet care nu se leagă pe atomul de fosfor , prin urmare poate reacționa ca bază Lewis , de exemplu împotriva tribromurii de bor , un acid Lewis cu care formează aductul 1: 1 Br 3 B - - + PCl 3.
Mai mult, basicitatea triclorurii de fosfor este exploatată ca o poartă către compușii organofosforici, făcându-l să reacționeze cu halogenuri de alchil și clorură de aluminiu :
Specia RPCL 3 + poate fi descompusă în apă pentru a produce un diclorură alchilfosfonico (RPOCl 2).
Precauții
Triclorura de fosfor este toxică: o concentrație de 600 ppm este letală în câteva minute. Agențiile guvernamentale americane au indicat limitele de expunere: în special OHSA a stabilit o limită de expunere la 0,5 ppm pentru un timp mediu de 8 ore, în timp ce NIOSH a stabilit această limită chiar la 0,2 ppm (iar IDLH la 25 ppm).
Bibliografie
- Greenwood, NN; Earnshaw; Chimia elementelor, volumul 1 ; PICCIN
- Bertini, I.; Mani, F.; Chimie anorganică ; CEDAM
- Lee, JD; Chimie anorganică ; PICCIN
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe triclorură de fosfor
