Halogenid fosforu - Phosphorus halide

Existují tři série binárních souborů halogenidy fosforu, obsahující fosfor v oxidační stavy +5, +3 a +2. Všechny sloučeniny byly popsány v různé míře podrobností, i když existují vážné pochybnosti o existenci PI₅.^[1] Smíšený chalkogen také existují halogenidy.

Oxidační stav +5 (PX₅)

Chemický vzorec	Číslo CAS	Bod tání	Bod varu	P – X_sekera délka vazby	P – X_ekv délka vazby	X_ekv–P – X_ekv úhel vazby	X_sekera–P – X_ekv úhel vazby
PF₅	[7647-19-0]	-93,7 ° C	-84,5 ° C	153 hodin	158 hodin	120°	90°
PCl₅	[10026-13-8]	160 ° C	167 ° C	214 hodin	202 hodin	120°	90°
PBr₅	[7789-69-7]	~ 106 ° C d
PBr₇	[14337-11-2]
PI₅		Vidět Poznámka 1.

V plynné fázi mají pentahalidy fosforu trigonální bipyramidová molekulární geometrie jak vysvětlil Teorie VSEPR.

Pentafluorid fosforečný je relativně inertní plyn, pozoruhodný jako mírný Lewisova kyselina a a fluorid akceptor iontů. Je to fluxionální molekula ve kterém si axiální (ax) a ekvatoriální (eq) atomy fluoru vyměňují polohy pomocí Berryho pseudorotační mechanismus.

Chlorid fosforečný, pentabromid fosforečný, a heptabromid fosforečný jsou iontové v pevném a kapalném stavu; PCl₅ je formulován jako PCl₄⁺PCl₆^–, ale naproti tomu PBr₅ je formulován jako PBr₄⁺ Br⁻a PBr₇ je formulován jako PBr₄⁺ Br₃⁻. Jsou široce používány jako chlorační a bromační činidla v organické chemii.

Oxidační stav +3 (PX₃)

Chemický vzorec	Číslo CAS	Bod tání	Bod varu	Délka vazby P – X	Úhel vazby X – P – X	Dipólový moment
PF₃	[7783-55-3]	-151,5 ° C	-101,8 ° C	156 hodin	96.3°	1,03 D
PCl₃	[7719-12-2]	-93,6 ° C	76,1 ° C	204 hodin	100°	0,56 D
PBr₃	[7789-60-8]	-41,5 ° C	173,2 ° C	222 hodin	101°
PI₃	[13455-01-1]	61,2 ° C	227 ° C	243 hodin	102°
P (CN)₃^[2]		203 ° C		179 hodin

Halogenidy fosforu (III) jsou nejznámější ze tří sérií. Obvykle se připravují přímou reakcí prvků nebo transhalogenace.

Fluorid fosforečný se používá jako ligand v koordinační chemie, kde se to podobá kysličník uhelnatý. Chlorid fosforečný je hlavní průmyslová chemie a široce používaný výchozí materiál pro chemii fosforu. Tribromid fosforitý se používá v organické chemii ke konverzi alkoholy na alkylbromidy a karboxylové kyseliny na acylbromidy (např. v Hell-Volhard-Zelinsky reakce ). Jodid fosforečný také nachází použití v organické chemii jako mírný akceptor kyslíku.

Trihalogenidy jsou docela snadno oxidovány chalkogeny dát odpovídající oxyhalogenidy nebo ekvivalenty.

Oxidační stav +2 (str₂X₄)

Chemický vzorec	Číslo CAS	Bod tání	Bod varu	Délka vazby P – X	Délka vazby P – P	Úhel vazby X – P – X	Úhel vazby X – P – P
P₂F₄	[13824-74-3]	-86,5 ° C	-6,2 ° C	159 hodin	228 hodin	99.1°	98.4°
P₂Cl₄	[13467-91-1]	-28 ° C	~ 180 ° C d
P₂Br₄	[24856-99-3]	špatně charakterizováno
P₂Já₄	[13455-00-0]	125,5 ° C	d	248 hodin	221 hodin	102.3°	94.0°

Halogenidy fosforu (II) lze připravit průchodem elektrický výboj směsí par halogenidů a vodík plyn.^{[Citace je zapotřebí ]} Relativně stabilní P₂Já₄ je známo, že má trans, ohnutá konfigurace podobná hydrazin a nachází určité využití v organických syntézách, ostatní jsou v současné době čistě akademickým zájmem. Tetrabromid difosforečný je zvláště špatně popsán. Jsou subhalogenidy fosforu.

Oxyhalogenidy, thiohalogenidy a selehalogenidy

Chemický vzorec	Číslo CAS	Číslo EINECS	Bod tání	Bod varu	Hustota	Index lomu	Dipólový moment
POF₃	[7783-55-3]	?	-39,1 ° C	-39,7 ° C	0,003596 g / cm³	?	?
POCl₃	[10025-87-3]	233-046-7	1,2 ° C	105,1 ° C	1,675 g / cm³	1.461	2,54 D
POBr₃	[7785-59-5]	232-177-7	56 ° C	192 ° C	2,82 g / cm³	?	?
POI₃	?	?	53 ° C	–	?	?	?
PSF₃	[2404-52-6]	?	-148,8 ° C	-52,2 ° C	1,56 g / cm³(l)	1.353	?
PSCI₃	[3982-91-0]	223-622-6	-35 ° C	125 ° C	1,668 g / cm³	1.555	?
PSBr₃	[3931-89-3]	?	37,8 ° C	212 ° C rozložit	?	?	?
PSI₃	[63972-04-3]	?	48 ° C	rozložit	?	?	?
PSeF₃ Fosforoselenová kyselina	[26083-30-7]	?	?	?	?	?	?
PSeCl₃ Chlorid fosforoselenový	[63944-06-9]	?	?	?	?	?	?
PSeBr₃	[62565-69-9]	?	?	?	?	?	?
PSeI₃	[39383-15-8]	?	?	?	?	?	?

The oxyhalogenidy mohou být připraveny z odpovídajících trihalogenidů reakcí s organické peroxidy nebo ozón: jsou někdy označovány jako fosforylhalogenidy.

The thiohalogenidy, také známý jako thiofosforylhalogenidy mohou být připraveny z trihalogenidů reakcí s elementárními síra v inertním rozpouštědle. Odpovídající selenohalidy jsou také známé.

Oxyhalogenidů a thiohalogenidů je podstatně více elektrofilní než odpovídající druhy fosforu (III) a představují významné množství toxický nebezpečí.

Reference

^ I. Tornieporth-Getting & T. Klapötke, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 132.doi:10.1039 / C39900000132
^ Je to pseudohalogenid.

externí odkazy

[1] I. Tornieporth-Getting & T. Klapötke, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 132.doi:10.1039 / C39900000132

[2] Je to pseudohalogenid.

[1]

[2]