Имена | |||
---|---|---|---|
Имена ИЮПАК Пентахлорид фосфора. Хлорид фосфора (V) | |||
Другие названия Пентахлорфосфоран | |||
Идентификаторы | |||
Номер CAS | |||
3D-модель (JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.030.043 | ||
Номер EC |
| ||
PubChem CID | |||
Номер RTECS |
| ||
UNII | |||
Номер ООН | 1806 | ||
Панель управления CompTox (EPA ) | |||
InChI
| |||
УЛЫБКИ
| |||
Свойства | |||
Химическая формула | Cl5P | ||
Молярная масса | 208,22 г · моль | ||
Внешний вид | бесцветные кристаллы | ||
Запах | резкий, неприятный | ||
Плотность | 2,1 г / см | ||
Температура плавления | 160,5 ° C (320,9 ° F; 433,6 K) | ||
Точка кипения | 166,8 ° C (332,2 ° F; 439,9 K) сублимация | ||
Растворимость в воде | реагирует | ||
Растворимость | растворим в CS2, хлороуглеродах, бензоле | ||
Давление пара | 1,11 кПа (80 ° C). 4,58 кПа (100 ° C) | ||
Структура | |||
Кристаллическая структура | тетрагональная | ||
Координационная геометрия | D3h(тригонально-бипирамидальная ) | ||
дипольный момент | 0 D | ||
Термохимия | |||
Теплоемкость (C) | 111,5 Дж / моль · K | ||
Стандартная молярная. энтропия (S 298) | 364,2 Дж / моль · K | ||
Опасности | |||
Паспорт безопасности | ICSC 0544 | ||
Пиктограммы GHS | |||
Сигнальное слово GHS | Опасно | ||
Краткая характеристика опасности GHS | H302, H314, H330, H373 | ||
Меры предосторожности GHS | P260, P280, P284, P305 + 351 + 338, P310 | ||
NFPA 704 (огненный алмаз) | 0 3 2 | ||
Температура вспышки | Невоспламеняющийся | ||
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
LD50(средняя доза ) | 660 мг / кг (крыса, перорально) | ||
LC50(средняя концентрация ) | 205 мг / м (крыса) | ||
LCLo(самая низкая опубликованная ) | 1020 мг / м (мышь, 10 мин) | ||
NIOSH (США час пределы воздействия на здоровье): | |||
PEL (допустимый) | TWA 1 мг / м | ||
REL (рекомендуется) | TWA 1 мг / м | ||
IDLH (немедленный опасность) | 70 мг / м | ||
Родственные соединения | |||
Родственные пентагалогениды фосфора | Пентафторид фосфора. Пентабромид фосфора. Пентайодид фосфора | ||
Родственные соединения | Трихлорид фосфора. Фосфорилхлорид | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
N (то, что ?) | |||
Ссылки в ink | |||
Пентахлорид фосфора - это химическое соединение с формулой PCl 5. Это один из наиболее важных хлоридов фосфора, другими являются PCl 3 и POCl 3. PCl 5 находит применение в качестве хлорирующего реагента. Это бесцветное, чувствительное к воде и влаге твердое вещество, хотя коммерческие образцы могут быть желтоватыми и загрязненными хлористым водородом.
Структуры хлоридов фосфора неизменно согласуются с теорией VSEPR. Структура ПК1 5 зависит от его среды. Газообразный и расплавленный PCl 5 представляет собой нейтральную молекулу с тригонально-бипирамидальной геометрией и (D 3h) симметрией. гипервалентной природой этого вида (как а также PCl. 6, см. ниже) можно объяснить включением несвязывающих молекулярных орбиталей (теория молекулярных орбиталей ) или резонанса (теория валентных связей ). Эта тригональная бипирамидная структура сохраняется в неполярных растворителях, таких как CS2 и CCl 4. В твердом состоянии PCl 5 представляет собой ионное соединение, рецептура PCl. 4PCl. 6.
Структура твердого пентахлорида фосфора, иллюстрирующая его автоионизацию при более высоких концентрациях.В растворах полярных растворителей PCl 5 подвергается само- ионизация. Разбавленные растворы диссоциируют в соответствии со следующим равновесием:
При более высоких концентрациях второе равновесие становится более преобладающим:
Катион PCl. 4и анион PCl. 6являются тетраэдрическими и октаэдрическими соответственно. Одно время считалось, что PCl 5 в растворе образует димерную структуру P 2Cl10, но это предположение не подтверждается измерениями спектроскопией комбинационного рассеяния.
AsCl 5 и SbCl 5 также имеют тригонально-бипирамидные структуры. Соответствующие расстояния связи составляют 211 пм (As-Cl экв), 221 пм (As-Cl ax), 227 пм (Sb-Cl экв), и 233,3 пм (Sb-Cl ax). При низких температурах SbCl 5 превращается в димер, диоктаэдрический Sb 2Cl10, структурно связанный с пентахлоридом ниобия.
PCl 5 представляет собой полученный хлорированием PCl 3. Эта реакция используется для производства около 10 000 тонн PCl 5 в год (по данным на 2000 г.).
PCl 5 существует в равновесии с PCl 3 и хлором и при 180 ° C степень диссоциации около 40%. Из-за этого равновесия образцы PCl 5 часто содержат хлор, который придает зеленоватую окраску.
В наиболее характерной реакции PCl 5реагирует при контакте с водой с выделением водорода. хлорид и дают оксиды фосфора. Первым продуктом гидролиза является оксихлорид фосфора :
В горячей воде, гидролиз полностью протекает до ортофосфорной кислоты :
Пентахлорид фосфора - это кислота Льюиса. Это свойство лежит в основе многих его характерных реакций: автоионизации, хлорирования, гидролиза. Хорошо изученным аддуктом является PCl 5 (пиридин).
В синтетической химии обычно представляют интерес два класса хлорирования: окислительное хлорирование и заместительное хлорирование. хлорирования. Окислительное хлорирование влечет за собой перенос Cl 2 от реагента к субстрату. Заместительное хлорирование влечет за собой замену групп О или ОН хлоридом. PCl 5 может использоваться для обоих процессов.
После обработки PCl 5, карбоновые кислоты превращаются в соответствующий ацилхлорид. Был предложен следующий механизм:
Он также превращает спирты в алкилхлориды. Тионилхлорид чаще используется в лаборатории, поскольку образующийся диоксид серы легче отделяется от органических продуктов, чем POCl 3.
PCl 5 реагирует с третичные амиды, такие как диметилформамид (ДМФ), с получением хлорида диметилхлорметиленаммония, который называется реагентом Вильсмейера, [(CH 3)2N = CClH] Cl. Более типично, родственная соль образуется в результате реакции ДМФ и POCl 3. Такие реагенты полезны для получения производных бензальдегида путем формилирования и для превращения групп C-OH в C -Cl группы.
Он особенно известен преобразованием C = O групп в CCl 2 группы. Например, бензофенон и пентахлорид фосфора реагирует с образованием дифенилдихлорметана :
электрофильный характер PCl 5 подчеркивается его реакцией с стиролом t o дать после гидролиза производные фосфоновой кислоты.
И PCl 3, и PCl 5 преобразовывают группы R 3 COH в хлорид R 3 CCl. Однако пентахлорид является источником хлора во многих реакциях. Он хлорирует аллильные и бензильные CH-связи. PCl5 имеет большее сходство с SO2Cl2, также являющимся источником Cl 2. Для окислительного хлорирования в лабораторных масштабах сульфурилхлорид часто предпочтительнее PCl 5, поскольку газообразный побочный продукт SO 2 легко отделяется.
Что касается реакций с органическими соединениями, использование PCl 5 было заменено SO 2Cl2. Реакция пятиокиси фосфора и PCl 5 дает POCl 3 (которое является нестабильным соединением):
PCl 5 хлорирует диоксид азота с образованием нестабильного:
PCl 5 предшественник гексафторфосфата лития, LiPF 6. Гексафторфосфат лития является обычно используемой солью в электролитах в ионно-литиевых батареях. LiPF. 6получают реакцией PCl. 5с фторидом лития, с хлоридом лития в качестве побочного продукта:
PCl 5 - опасное вещество, поскольку оно бурно реагирует с водой. Он также вызывает коррозию при контакте с кожей и может быть смертельным при вдыхании.
Пентахлорид фосфора был впервые получен в 1808 году английским химиком Хамфри Дэви. Анализ пентахлорида фосфора Дэви был неточным; первый точный анализ был проведен в 1816 году французским химиком Пьером Луи Дюлонгом.
На Викискладе есть материалы, связанные с пентахлоридом фосфора. |