Fosforil-hlorid

Fosforil-hlorid
Općenito
Hemijski spoj	Fosforil-hlorid
Druga imena	Fosfor oksihlorid Fosforni trihlorid Trihlorofosfat IUPAC ime: Fosforil trihlorid Fosfor trihlorid oksid
Molekularna formula	POCl3
CAS registarski broj	10025-87-3
SMILES	O=P(Cl)(Cl)Cl
InChI	1/Cl3OP/c1-5(2,3)4
Kratki opis	Bistra, bezbojna tečnost, dimi u vlažnom zraku
Osobine^1
Molarna masa	153,33 g/mol
Gustoća	1,645 g/cm^3, tečnost
Tačka topljenja	1,25
Tačka ključanja	105,8
Pritisak pare	40 mmHg (27°C)
Dipolni moment	2,54 D
Rizičnost
NFPA 704	0 3 2
^1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Fosforil-hlorid – koji se obično naziva fosfor-oksihlorid – je bezbojna tečnost sa formulom POCl₃. Hidrolizira u vlažnom zraku, otpuštanjem fosforne kiseline i isparenjem hlorovodika. Industrijski se proizvodi u velikim količinama, od fosfor-trihlorida i kisika ili pentoksida.^[1][2][3][4]

To je toksična tečnost koja emituje jaka isparenja. Formalno gledano, građen je od trostrukog acil-hlorida i kiseline. Važna je sirovina u hemijskoj industriji.^[5][6][7]

Sinteza

Za dobijanje fosforil-hlorida, postoji nekoliko mogućnosti. Većina se izvodi iz fosfor-trihlorida ili fosfor-pentahlorida.

Fosforil-lorid se industrijski pripremla, između ostalog, ubrizgavanjem plinovitog kisika u tečni fosfor-trihlorid.^[8] Ovo je bveoma egzotermna reakcija:

${\displaystyle \mathrm {2\ PCl_{3}\ +\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ POCl_{3}} }$.

Fosforil-hlorid se također dobija reakcijom hlora i ugljik-monoksida sa kalcij-fosfatom na visokim temperaturama (350 °C):

${\displaystyle \mathrm {2\ Ca_{3}(PO_{4})_{2}\ +\ 9\ Cl_{2}\ +\ 6\ CO\longrightarrow \ 4\ POCl_{3}\ +\ 6\ CaCO_{3}} }$.

Reakcija sumpor-dioksida, dihloroacetatne kiseline, fosfor-trihlorida daje fosforil-hlorid i tionil hlorid:

${\displaystyle \mathrm {PCl_{3}\ +\ SO_{2}\ +\ Cl_{2}\longrightarrow \ POCl_{3}\ +\ SOCl_{2}} }$.

Reakcija fosfor-pentahlorida sa oblicima sumpor-dioksida, kao i fosforil-lorida i tionilhlorida:

${\displaystyle \mathrm {PCl_{5}\ +\ SO_{2}\longrightarrow \ POCl_{3}\ +\ SOCl_{2}} }$.

Nadalje, fosforil-lorid može se pripremiti reakcijom fosfor-pentahlorida sa bornom ili oksalnom kiselinom:

${\displaystyle \mathrm {3\ PCl_{5}\ +\ 2\ H_{3}BO_{3}\longrightarrow \ 3\ POCl_{3}\ +\ B_{2}O_{3}\ +\ 6\ HCl} }$.

${\displaystyle \mathrm {PCl_{5}\ +\ (COOH)_{2}\longrightarrow \ POCl_{3}\ +\ 2\ HCl\ +\ CO\ +\ CO_{2}} }$

Fosfor-pentahlorid može reagirati i sa fosfor-pentoksidom kada nastaje fosforil-hlorid:

${\displaystyle \mathrm {3\ PCl_{5}\ +\ P_{2}O_{5}\longrightarrow \ 5\ POCl_{3}} }$.

Fosfor-pentahlorid hidrolizira u vodu i fosforil-hlorid:

${\displaystyle \mathrm {PCl_{5}\ +\ H_{2}O\longrightarrow \ POCl_{3}\ +\ 2\ HCl} }$.

Međutim, ova reakcija se teško kontrolira: višek vode nastavlja do potpune hidrolize pentahlorida do pentafosforne kiseline i hlorovodika:

${\displaystyle \mathrm {PCl_{5}\ +\ 4\ H_{2}O\longrightarrow \ H_{3}PO_{4}\ +\ 5\ HCl} }$.

Fosforil-hlorid može se dobiti od kalij-hlorida, oprezno ga dodajući na fosfor-trihlorid:

${\displaystyle \mathrm {3\ PCl_{3}\ +\ KClO_{3}\longrightarrow \ 3\ POCl_{3}\ +\ KCl} }$..^[5]

Primjena

Fosforil-hlorid je zajednički hlorirajući agens u organskim reakcijama. Koristi se za proizvodnju organofosfornih spojeva i goriva, hidrauličnih tekućina, maziva i plastičnih aditiva, kao što su plastifikatori i insekticidi. Također se mogu koristiti i za proizvodnju živčanig agenasa, koji podliježu strogoj kontroli:

U Bischler-Napieralski reakciji služi kao supstanca dehidrator.

Reakcija sa alkoholom, koja je egzotermna, daje fosfatne estre:

${\displaystyle \mathrm {POCl_{3}\ +\ 3\ ROH\longrightarrow \ R_{3}PO_{4}\ +\ 3\ HCl} }$

Ova vrsta reakcija, posebno u slučaju aromatskih alkohola (kao što su derivati fenola), je moguća u industrijskoj proizvodnji.^[5]

Svojstva i reakcije

Fosforil-hlorid se u vodi razlaže spontano u sonu i fosfornu kiselinu. Reakcija je egzotermna i može biti eksplozivna:

${\displaystyle \mathrm {POCl_{3}\ +\ 3\ H_{2}O\longrightarrow \ H_{3}PO_{4}\ +\ 6\ HCl} }$.

Supstanca burno reagira s alkoholima, fenolima i aminima. Vrlo je korozivna i utiče na mnoge druge materijale.^[1][3][4]

Toksičnost i sigurnost

Fosforil-lorid je korozivan za oči, kožu i respiratorni trakt. Para je oko pet puta teža od zraka. Udisanje isparenja može uzrokovati edem, a Izloženost visokim dozama može biti fatalna. Efekti mogu biti odloženi.

Također pogledajte

• Fosfor
• Hlor

Reference

1. Atkins P., de Paula J. (2006). Physical chemistry, 8th Ed. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-8759-8.
2. Whitten K.W., Gailey K. D., Davis R. E. (1992). General chemistry, 4th Ed. Philadelphia: Saunders College Publishing. ISBN 0-03-072373-6.
3. Petrucci R. H., Harwood W. S., Herring F. G. (2002). General Chemistry, 8th Ed. New York: Prentice-Hall. ISBN 0-13-014329-4.
4. Laidler K. J. (1978). Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings. Menlo Park. ISBN 0-8053-5680-0.
5. Voet D., Voet J. (1995). Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html. Vanjski link u parametru |publisher= (pomoć)
6. Alberts B.; et al. (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th Ed. Garland Science. ISBN 0-8153-4072-9. Eksplicitna upotreba et al. u: |author= (pomoć)
7. Campbell N. A.; et al. (2008). Biology. 8th Ed. Person International Edition, San Francisco. ISBN 978-0-321-53616-7. Eksplicitna upotreba et al. u: |author= (pomoć)
8. "IUCLID dataset, European Chemicals Bureau". Arhivirano s originala, 1. 1. 2014. Pristupljeno 15. 10. 2019.

Vanjski linkovi

• MSDS van fosforylchloride Arhivirano 14. 1. 2009. na Wayback Machine