Phosphortrichlorid

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert
Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol
Gefahr
H- und P-Sätze H:
  • Lebensgefahr bei Verschlucken oder bei Einatmen.
  • Kann die Organe schädigen (alle betroffenen Organe nennen, sofern bekannt) bei längerer oder wiederholter Exposition (Expositionsweg angeben, wenn schlüssig belegt ist, dass diese Gefahr bei keinem anderen Expositionsweg besteht).
  • Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.
EUH:
  • Reagiert heftig mit Wasser.
  • Entwickelt bei Berührung mit Wasser giftige Gase.
P:
  • Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz/ Gehörschutz/ … tragen.
  • Bei Verschlucken: Mund ausspülen. Kein Erbrechen herbeiführen.
  • Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.
  • Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen.
  • Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen.
  • In einem geschlossenen Behälter an einem trockenen Ort aufbewahren.
MAK
  • DFG: 0,1 ml/m3, 0,57 mg/m3
  • Schweiz: 0,25 ml/m3 bzw. 1,5 mg/m3
  • Österreich: 0,25 ml/m3, 1,5 mg/m3

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

Strukturformel
Strukturformel von Phosphortrichlorid
Allgemeines
Name Phosphortrichlorid
Andere Namen
  • Phosphor(III)-chlorid
  • Trichlorphosphan
Summenformel PCl3
Kurzbeschreibung farblose, an feuchter Luft rauchende Flüssigkeit mit stechendem Geruch
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Extern 7719-12-2
EG-Nummer 231-749-3
ECHA-InfoCard Extern 100.028.864
PubChem Extern 24387
ChemSpider Extern 22798
Eigenschaften
Molare Masse 137,33 g/mol
Aggregatzustand flüssig
Dichte 1,57 g/cm3 (21 °C)
Schmelzpunkt −93,6 °C
Siedepunkt 76 °C
Dampfdruck 133,3 hPa (21 °C)
Löslichkeit
Brechungsindex 1,5122 (21 °C)

Herstellung

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

Strukturformel von Phosphortrichlorid mit Bindungslänge und -winkel

Phosphortrichlorid ist das Säurechlorid der phosphorigen Säure, einem dyadischen Tautomer der Phosphonsäure. Infolgedessen erfolgt mit Wasser die Hydrolyse zu dieser und Chlorwasserstoff: Die Hydrolysereaktion verläuft mit einer spezifischen Reaktionsenthalpie von −286,9 kJ·mol−1 stark exotherm.

{\mathrm  {PCl_{3}+3\ H_{2}O\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_{3}OH\rightarrow PCl_{2}(OCH_{3})+HCl}}
{\mathrm  {PCl_{2}(OCH_{3})+CH_{3}OH\rightarrow PCl(OCH_{3})_{2}+HCl}}
{\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:

{\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, Flammschutzmittel 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.

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Basierend auf einem Artikel in: Extern Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 10.11. 2023