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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 von Hydrolyse raucht.

• Herstellung

• Eigenschaften

• Verwendung

• Einzelnachweise

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.cite-ref-roempp-1-4[1]

Phosphortrichlorid ist das Säurechlorid der phosphorigen Säure, einem dyadischen Tautomer der Phosphonsäure. Infolgedessen erfolgt mit Wasser die Hydrolyse zu dieser und Chlorwasserstoff:cite-ref-karl-a-hofmann-7-0[7] Die Hydrolysereaktion verläuft mit einer spezifischen Reaktionsenthalpie von −286,9 kJ·mol−1 stark exotherm.cite-ref-kapias-8-0[8]

P C l 3 + 3 H 2 O → → P ( O H ) 3 + 3 H C l {\displaystyle \mathrm {PCl_{3}+3\ H_{2}O\rightarrow P(OH)_{3}+3\ HCl} }

P ( O H ) 3 ⇌ ⇌ H P O ( O H ) 2 {\displaystyle \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:

P C l 3 + C H 3 O H → → P C l 2 ( O C H 3 ) + H C l {\displaystyle \mathrm {PCl_{3}+CH_{3}OH\rightarrow PCl_{2}(OCH_{3})+HCl} }

P C l 2 ( O C H 3 ) + C H 3 O H → → P C l ( O C H 3 ) 2 + H C l {\displaystyle \mathrm {PCl_{2}(OCH_{3})+CH_{3}OH\rightarrow PCl(OCH_{3})_{2}+HCl} }

P C l ( O C H 3 ) 2 + C H 3 O H → → P ( O C H 3 ) 3 + H C l {\displaystyle \mathrm {PCl(OCH_{3})_{2}+CH_{3}OH\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. Dabei bildet sich als Oxidationsprodukt Phosphorylchlorid, das als Verunreinigung Phosphorchlorid begleitet, wenn dieses mit Luft in Berührung kommt.

Phosphortrichlorid lässt sich weiter zum Phosphorpentachlorid chlorieren:cite-ref-egon-wiberg-9-0[9]

2 P C l 3 + 2 C l 2 → → 2 P C l 5 ⇌ ⇌ [ P C l 4 ] + [ P C l 6 ] − − {\displaystyle \mathrm {2\ PCl_{3}+2\ Cl_{2}\rightarrow 2\ PCl_{5}\ \rightleftharpoons \ [PCl_{4}]^{+}[PCl_{6}]^{-}} }

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, Flammschutzmittel u. v. a. m.cite-ref-roempp-1-5[1]

Im Labormaßstab kann man mit Hilfe von Phosphortrichlorid Carbonsäurechloride darstellen,cite-ref-karl-a-hofmann-7-1[7] eine Methode, die gegenüber der Darstellung mittels Thionylchlorid oder Oxalylchlorid allerdings keine Vorteile birgt.

cite-note-roempp-11. Eintrag zu Phosphorchloride. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. März 2014.

cite-note-gestis-21. Eintrag zu Phosphortrichlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)

cite-note-crc90-4-140-32. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Index of Refraction of Inorganic Liquids, S. 4-140.

cite-note-clp-100-028-864-43. Eintrag zu Phosphorus trichloride in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.

cite-note-54. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7719-12-2 bzw. Phosphortrichlorid), abgerufen am 14. September 2019.

cite-note-65. Stoffliste (MAK-Werte und TRK-Werte), Verordnung des Bundesministers für Arbeit über Grenzwerte für Arbeitsstoffe sowie über krebserzeugende und fortpflanzungsgefährdende (reproduktionstoxische) Arbeitsstoffe (Grenzwerteverordnung 2021 – GKV), Österreich, abgerufen am 27. August 2021.

cite-note-karl-a-hofmann-77. ↑ Karl A. Hofmann: Anorganische Chemie. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-663-14240-9, S. 273 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

cite-note-kapias-88. ↑ Kapias, T.; Griffiths, R.F.: Spill behaviour using REACTPOOL Part III. Results for accidental releases of phosphorus trichloride (PCl3) and oxychloride (POCl3) and general discussion in J. Hazard. Mat. A81 (2001) 223–249, doi:10.1016/S0304-3894(00)00297-1.

cite-note-egon-wiberg-99. ↑ Egon Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie - Mit einem Anhang: Chemiegeschichte. Walter de Gruyter, 2011, ISBN 978-3-11-023832-7, S. 260 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).