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Il mwbqtricloruro di fosforo è un mwbgcomposto binario del mwbwfosforo mwcatrivalente con il cloro, avente mwcqformula molecolare PClmwcg3. Si tratta del più importante tra gli mwcwalogenuri del mwdafosforo. A temperatura e pressione ambiente si presenta come un mwdqliquido incolore. È tossico e corrosivo. Trova applicazione nella mwdgsintesi organica, in qualità di mwdwelettrofilo o di mweanucleofilo. Il tricloruro di fosforo è usato anche in campo mweqindustriale per la preparazione di vari mwegcomposti organofosforici impiegati in diversi settori.

• Proprietà chimico-fisiche

• Preparazione

• Reattività

• Come agente elettrofilo

• Come agente nucleofilo

• Precauzioni

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

L'mwfgangolo di legame Cl-P-Cl nel tricloruro di fosforo è pari a 100,0°. Il tricloruro di fosforo mwfwliquido ha un'mwgaentalpia standard di formazione di -320mwgq mwggkJ/mwgwmol (-76mwha mwhqkcal/mwhgmol). L'atomo di fosforo ha uno mwhwspostamento chimico mwia31P-mwiqRMN di 220mwig mwiwppm.

Il tricloruro di fosforo viene preparato per sintesi diretta dagli mwjgelementi, in particolare per reazione tra una sospensione di mwjwfosforo e mwkacloro elementare a riflusso:

mwkw P 4 + 6 Cl 2 ⟶ ⟶ 4 PCl 3 {\displaystyle {\ce {P4 + 6 Cl2 -> 4 PCl3}}}

Il tricloruro di fosforo formato viene rimosso dall'ambiente di reazione mano a mano che si forma, al fine di evitare la formazione del mwlqpentacloruro di fosforo (PClmwlg5).

Tale preparazione viene applicata anche a livello industriale. In particolare, nelle industrie si fa uso generalmente del mwmafosforo bianco, mentre a livello di laboratorio si usa di solito mwmqfosforo rosso, mwmgallotropo meno tossico. Si stima che la produzione mondiale di tricloruro di fosforo superi 330.000 mwmwtonnellate l'anno.

Lo mwngstato di ossidazione del mwnwfosforo nel tricloruro di fosforo è +3, mentre quello degli atomi di mwoacloro è -1. La reattività di tale composto può essere correlata proprio a tale caratteristica.

Il trifloruro di fosforo è precursore degli altri composti mwogclorurati del mwowfosforo, in particolare del mwpapentacloruro di fosforo (PClmwpq5), del mwpgcloruro di fosforile (POClmwpw3) e del mwqacloruro di tiofosforile (PSClmwqq3). Tali composti, formati per ossidazione, trovano applicazione in campo industriale come mwqgerbicidi, mwqwinsetticidi, mwraplastificanti (per esempio per mwrqPVC), additivi per oli e ritardanti di fiamma.

Se una mwrwscarica elettrica passa attraverso una miscela di vapori di tricloruro di fosforo e di mwsaidrogeno mwsqgassoso, si forma il tetracloruro di difosforo Clmwsw2P−PClmwta2, composto piuttosto raro.

Del PClmwtg3 sono noti complessi con metalli in bassi stati di ossidazione. In particolare, il tricloruro di fosforo complessa il mwtwnichel tetracarbonile per mwuareazione di sostituzione di legante:

mwuw Ni ( CO ) 4 + 4 PCl 3 ⟶ ⟶ Ni ( PCl 3 ) 4 + 4 CO {\displaystyle {\ce {Ni(CO)4 + 4 PCl3 -> Ni(PCl3)4 + 4 CO}}}

Il tricloruro di fosforo è precursore di composti organofosforici che contengono uno o più atomi di mwvgfosforo(III), tra i quali mwvwfosfiti e mwwafosfonati. Questi composti generalmente non contengono più gli atomi di mwwqcloro provenienti dal tricloruro di fosforo.

Il tricloruro di fosforo reagisce rapidamente (con reazione esotermica) con l'mwwwacqua per formare l'mwxaacido fosforoso:

mwxw PCl 3 + 3 H 2 O ⟶ ⟶ H 3 PO 3 + 3 HCl {\displaystyle {\ce {PCl3 + 3 H2O -> H3PO3 + 3 HCl}}}

Sono note diverse mwyqreazioni di sostituzione simile a questa, tra le quali la più importante è la formazione di mwygesteri dell'acido fosforoso per reazione con mwywalcoli e mwzafenoli. Per esempio, con il semplice mwzqfenolo (PhOH), si forma il fosfito di fenile:

mwaa 3 PhOH + PCl 3 ⟶ ⟶ P ( OPh ) 3 + 3 HCl {\displaystyle {\ce {3 PhOH + PCl3 -> P(OPh)3 + 3 HCl}}}

Gli alcoli come l'etanolo reagiscono similmente in presenza di una base come un'ammina terziaria:

mwba PCl 3 + 3 EtOH + 3 R 3 N ⟶ ⟶ P ( OEt ) 3 + 3 R 3 NH + Cl − − {\displaystyle {\ce {PCl3 + 3 EtOH + 3 R3N -> P(OEt)3 + 3 R3NH+Cl-}}}

Anche il fosfito di isopropile può essere preparato in maniera analoga. In generale, tali fosfiti sono poi impiegati nella reazione di Horner-Wadsworth-Emmons.

In assenza di base tuttavia la reazione produce mwcaacido fosforoso e un mwcqcloruro alchilico, secondo la mwcgstechiometria qui illustrata:

mwdq PCl 3 + 3 ROH ⟶ ⟶ 3 RCl + H 3 PO 3 {\displaystyle {\ce {PCl3 + 3 ROH -> 3 RCl + H3PO3}}}

In alternativa, in certe condizioni di reazione il dialchilfosfonato può essere isolato:

mweq PCl 3 + 3 ( i ) PrOH ⟶ ⟶ ( i ) Pr 2 PH = O + ( i ) PrCl + 2 HCl {\displaystyle {\ce {PCl3 + 3(i)PrOH -> (i)Pr2PH=O + (i)PrCl + 2 HCl}}}

Ad ogni modo l'uso di tricloruro di fosforo per convertire mwewalcoli in mwfacloruri alchilici (o mwfqacidi carbossilici nei corrispondenti mwfgcloruri acilici) può essere interessante dal punto di vista sintetico, sebbene generalmente il mwfwcloruro di tionile sia un reattivo migliore per tale scopo.

Le mwgqammine secondarie (Rmwgg2NH) formano P(NRmwgw2)mwha3, mentre i mwhqtioli RSH formano P(SR)mwhg3. A livello industriale un'importante reazione del tricloruro di fosforo con mwhwammine è la "fosfonometilazione", che prevede l'impiego di mwiaformaldeide:

mwiw R 2 NH + PCl 3 + CH 2 O ⟶ ⟶ ( HO ) 2 POCH 2 NR 2 + 3 HCl {\displaystyle {\ce {R2NH + PCl3 + CH2O -> (HO)2POCH2NR2 + 3 HCl}}}

Gli amminofosfati sono ampiamente usati come "agenti sequestranti" nel trattamento dell'mwjgacqua. Gli mwjwerbicidi gliofosfatici sono prodotti anch'essi attraverso questa reazione.

La reazione del tricloruro di fosforo con mwkqreattivi di Grignard o reagenti organolitio è un metodo utile per la preparazione di trialchil- o triarilfosfine (fosfani) con formula Rmwkw3P. La trifenilfosfina (Phmwla3P), la più importante mwlqfosfina organica (essendo utilizzata spesso nella mwlgreazione di Wittig), è preparata secondo lo schema indicato:

mwmq 3 PhMgBr + PCl 3 ⟶ ⟶ Ph 3 P + 3 MgBrCl {\displaystyle {\ce {3 PhMgBr + PCl3 -> Ph3P + 3 MgBrCl}}}

In specifiche condizioni sperimentali, PhMgBr e PClmwmw3 possono essere usati per preparare PhPClmwna2 and Phmwnq2PCl.

Il tricloruro di fosforo ha un doppietto di non legame sull'atomo di mwoafosforo, pertanto può reagire come mwoqbase di Lewis, per esempio nei confronti del mwogtribromuro di boro, un mwowacido di Lewis con il quale forma l'addotto 1mwpa : 1 Brmwpq3Bmwpg−−mwpw+PClmwqa3.

La basicità del tricloruro di fosforo, inoltre, viene sfruttata come via d'accesso a composti organofosforo (sali di fosfonio), facendolo reagire con mwqgalogenuri alchilici e mwqwcloruro di alluminio:

mwrg PCl 3 + RCl + AlCl 3 ⟶ ⟶ RPCl 3 + + AlCl 4 − − {\displaystyle {\ce {PCl3 + RCl + AlCl3 -> RPCl3+ + AlCl4-}}}

La specie RPClmwsa3mwsq+ può essere decomposta in acqua per produrre un dicloruro alchilfosfonico (RPOClmwsg2).

Il tricloruro di fosforo è tossico: una concentrazione di 600 mwtqppm risulta letale in pochi minuti. Le agenzie governative statunitensi hanno indicato i limiti di esposizione: l'mwtgOSHA in particolare ha posto un limite di esposizione a 0,5 ppm per un tempo medio di 8 ore, mentre il NIOSH ha fissato tale limite addirittura a 0.2 ppm (e l'mwuaIDLH a 25 ppm).

• mwvaGreenwood, N. N. e Earnshaw, A., Chimica degli elementi, volume 1, PICCIN.

• mwvgBertini, I. e Mani, F., Chimica Inorganica, CEDAM, ISBN 978-88-13-16631-1.

• mwwaLee, J. D., Chimica Inorganica, PICCIN, 2000, ISBN 978-88-29-91528-6.

• mwxaTrifluoruro di fosforo

• mwxgTribromuro di fosforo

• mwyaTriioduro di fosforo

Altri progetti

• Wikimedia Commons

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