Хлори́д фо́сфора(III) PCl — химическое соединение фосфора и хлора. Является наиболее важным из трёх известных хлоридов фосфора; ценное химическое сырьё для производства разнообразных фосфорсодержащих органических соединений.
Получение Мировое производство превышает 300 тысяч тонн в год. Трихлорид фосфора получают в промышленных масштабах путем реакции хлора с белым фосфором. В процессе реакции PCl3 удаляется по мере его образования, чтобы избежать образования пентахлорида фосфора. Реакцию проводят в специальных камерах, часто используя растворитель (обычно это уже полученный трихлорид фосфора). Также можно использовать красный фосфор, но для реакции потребуется большое нагревание ≈ 80°С.
P4 + 6Cl2 -> 4PCl3
Физические свойства При нормальных условиях трихлорид фосфора — бесцветная или слегка желтоватая (из-за воздействия хлора), дымящая во влажной среде жидкость с резким неприятным запахом, напомищающим запах соляной кислоты. Обладает слезоточивыми свойствами. Не воспламеняется. Вязкость 0,65 сП при 0 °С; 0,438 сП при 50 °C, что достаточно вязко.
Химические свойства Фосфор в PCl3 находится в степени окисления +3, а хлор — в степени −1. Многие из свойств соединения обусловлены именно этими обстоятельствами. В присутствии воды — дымит и разлагается на фосфористую кислоту и соляную кислоту.
PCl3 — базовый продукт для других производных фосфора, получаемых из него при окислении до пентахлорида (PCl5), тиофосфорилхлорида (PSCl3) или оксихлорида (POCl3). Например производство хлорокиси фосфора:
2PCl3 + O2 ->[t] 2POCl3
Синтез проводят при температуре 50-60°С, постепенно растворяя кислород в хлориде фосфора (lll). Эта реакция также непроизвольно проходит и без нагревания. Для того чтобы предотвратить окисление трихлорида,его хранят в бескислородной среде(или в среде с повышенным содержанием азота).
Если пропустить электрический разряд через смесь пара PCl3 и газообразного водорода, образуется редкий сложный хлорид фосфора с формулой P2Cl4.
Вступает в окислительно-восстановительные реакции:
3PCl3 + 2CrO3 -> 3POCl3 + Cr2O3
3PCl3 + SO2 -> 2POCl3 + PSCl3
PCl3 + Cl2 -> PCl5
Последняя реакция обратима и проходит лучше при катализаторе.
Известно большое число сходных реакций замещения, в том числе и с органическими веществами — спиртами и фенолами:
Спирты реагируют сходным образом:
Clark, Jim (2008). Replacing the OH in alcohols by a halogen . Retrieved October 9 2008. Наличие неподелённой электронной пары у атомов фосфора обуславливает способность трихлорида проявлять донорные свойства, образуя электронейтральные комплексы, например, [Ni(PCl3)4]. По химической природе трихлорид фосфора является хлорангидридом фосфористой кислоты. Взаимодействие со щелочами образует две соли:
Использование Основное применение имеет в химической промышленности. Из трихлорида фосфора изготавливается большое количество фосфорсодержащих реагентов. Наиболее важными из них являются: пентахлорид фосфора, хлорокись фосфора, трихлорид тиофосфорила, трифенилфосфин, фосфониевая кислота и др.
Используется для производства пестицидов, пластификаторов, красителей и средств для отделки текстиля. Имеет применение в нефтехимии (как присадок к бензину). Раньше активно использовался в производстве полупроводников.
Безопасность Этот химикат очень едкий и токсичный; он может вызвать смерть или необратимые ранения. Контакт с жидкостью вызывает сильное раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек, а сам материал является раздражителем при оральном и ингаляционном воздействии. ПДК в США составляет 0,5 ppm (OSHA).
Примечания
Литература
Хлорид Категория:Прекурсоры Списка 3 Конвенции по запрещению химического оружия