Phosphortrichlorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Phosphortrichlorid
Andere Namen	Phosphor(III)-chlorid
Summenformel	PCl3
CAS-Nummer	7719-12-2
Kurzbeschreibung	farblose, an feuchter Luft rauchende Flüssigkeit mit stechendem Geruch[1][2]
Eigenschaften
Molare Masse	137,33 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,57 g·cm−3 (21 °C)[2]
Schmelzpunkt	−112 °C[2]
Siedepunkt	76,1 °C[2]
Dampfdruck	12700 Pa[2] (20 °C)
Löslichkeit	Hydrolyse in Wasser[1] löslich in Diethylether, Chloroform und Schwefelkohlenstoff[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 300+330-373-314 EUH: 014-029 P: 280-​301+330+331-​304+340-​305+351+338-​309-​310Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [3] Sehr giftig Ätzend (T+) (C) R- und S-Sätze R: 14-26/28-35-48/20 S: (1/2)-7/8-26-36/37/39-45
MAK	2,8 mg·m−3[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Phosphortrichlorid oder Phosphor(III)-chlorid ist eine farblose, giftige und stark ätzende Flüssigkeit von stechendem Geruch, die an feuchter Luft infolge Hydrolyse raucht.

Darstellung

Es entsteht bei der direkten Umsetzung von Chlor mit weißem Phosphor, P₄, neben geringen Mengen Phosphorpentachlorid, PCl₅. Letzteres reagiert mit überschüssigem Phosphor ebenfalls zu Phosphortrichlorid.

Eigenschaften

Phosphortrichlorid ist das Säurechlorid der phosphorigen Säure, einem dyadischem Tautomer der Phosphonsäure. Infolgedessen erfolgt mit Wasser die Hydrolyse zu dieser und Chlorwasserstoff:

$\mathrm{ PCl_3 + 3 \ H_2O \rightarrow P(OH)_3 + 3 \ HCl}$

$\mathrm{ P(OH)_3 \ \rightleftharpoons \ HPO(OH)_2}$

Hydrolyse des Phosphor(III)-chlorids zu phosphoriger Säure / Phosphonsäure

Auf analoge Weise bilden sich mit Alkoholen Phosphorigsäureester. Dabei werden die Chlor-Atome schrittweise substituiert:

$\mathrm{ PCl_3 + CH_3OH \rightarrow PCl_2(OCH_3) + HCl }$

$\mathrm{ PCl_2(OCH_3) + CH_3OH \rightarrow PCl(OCH_3)_2 + HCl }$

$\mathrm{ PCl(OCH_3)_2 + CH_3OH \rightarrow P(OCH_3)_3 + HCl }$

Umsetzung von Phosphortrichlorid mit Methanol - schrittweise Substitution

Analog erfolgen die Umsetzungen mit Aminen, Thiolen oder (Pseudo-)Halogeniden.

Phosphortrichlorid ist ein recht starkes Reduktionsmittel und wird als Sauerstoff-Akzeptor eingesetzt. Fungiert es als letzterer, so bildet sich als Oxidationsprodukt Phosphorylchlorid, welches als Verunreinigung Phosphorchlorid begleitet, wenn dieses mit Luft in Berührung kommt.

Phosphortrichlorid lässt sich weiter zum Phosphorpentachlorid chlorieren:

$\mathrm{2 \ PCl_3 + 2 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ PCl_5 \ \rightleftharpoons \ [PCl_4]^+[PCl_6]^- }$

Verwendung

Phosphortrichlorid ist ein Grundstoff der Chemischen Industrie, der vielfältige Verwendung findet. Man benötigt es für die Herstellung anderer Phosphorderivate wie Insektizide, Pharmazeutika, Di- und Trialkylphosphite, Phosphorylchlorid, Thiophosphorylchlorid u. v. a. m.

Im Labormaßstab kann man mit Hilfe von Phosphortrichlorid Carbonsäurechloride darstellen, eine Methode, die gegenüber der Darstellung mittels Thionylchlorid oder Oxalylchlorid allerdings keine Vorteile birgt.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Helmut Sitzmann in: Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
2. ↑ ^{a b c d e f g h} Eintrag zu CAS-Nr. 7719-12-2 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. August 2007 (JavaScript erforderlich)
3. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 7719-12-2 im European chemical Substances Information System ESIS

Phosphorhalogenide

Oxidationsstufe (II):  Phosphor(II)-fluorid | Phosphor(II)-chlorid | Phosphor(II)-bromid | Phosphor(II)-iodid

Oxidationsstufe (III):  Phosphor(III)-fluorid | Phosphor(III)-chlorid | Phosphor(III)-bromid | Phosphor(III)-iodid

Oxidationsstufe (V):  Phosphor(V)-fluorid | Phosphor(V)-chlorid | Phosphor(V)-bromid | Phosphor(V)-iodid

Andere Oxidationsstufen:  Hexaphosphorhexachlorid | Hexaphosphorhexabromid

Mischhalogenide:  Phosphorchloriddifluorid | Phosphorbromiddifluorid | Phosphoriodiddifluorid