Существует три серии бинарных галогенидов фосфора , содержащих фосфор в степенях окисления +5, +3 и +2. Все соединения описаны с разной степенью детализации, хотя существуют серьезные сомнения в существовании PI 5 . [1] Также существуют смешанные галогениды халькогенов .
Степень окисления +5 (PX 5 ) [ править ]
| Химическая формула | Количество CAS | Температура плавления | Точка кипения | Длина соединения оси P – X | Длина связи P – X экв. | Валентный угол X eq –P – X eq | Валентный угол X ax –P – X eq |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PF 5 | [7647-19-0] | -93,7 ° С | -84,5 ° С | 153 вечера | 158 вечера | 120 ° | 90 ° |
| PCl 5 | [10026-13-8] | 160 ° С | 167 ° С | 214 вечера | 202 вечера | 120 ° | 90 ° |
| PBr 5 | [7789-69-7] | ~ 106 ° C д | |||||
| PBr 7 | [14337-11-2] | ||||||
| PI 5 | См. Примечание 1. | ||||||
В газовой фазе пентагалогениды фосфора имеют тригонально-бипирамидальную молекулярную геометрию, как объясняется теорией VSEPR .
Пентафторид фосфора - относительно инертный газ, известный как мягкая кислота Льюиса и акцептор ионов фтора . Это текучая молекула, в которой осевые (осевые) и экваториальные (экв.) Атомы фтора меняются местами по механизму псевдовращения Берри .
Пентахлорид фосфора , пентабромид фосфора и фосфора heptabromide являются ионными в твердом и жидком состояниях; PCl 5 сформулирован как PCl 4 + PCl 6 - , но, напротив, PBr 5 сформулирован как PBr 4 + Br - , а PBr 7 сформулирован как PBr 4 + Br 3 - . Они широко используются в качестве хлорирующих и бромирующих агентов в органической химии.
Степень окисления +3 (PX 3 ) [ править ]
| Химическая формула | Количество CAS | Температура плавления | Точка кипения | Длина связи P – X | Валентный угол X – P – X | Дипольный момент |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PF 3 | [7783-55-3] | -151,5 ° С | -101,8 ° С | 156 вечера | 96,3 ° | 1.03 D |
| PCl 3 | [7719-12-2] | -93,6 ° С | 76,1 ° С | 204 вечера | 100 ° | 0,56 D |
| PBr 3 | [7789-60-8] | -41,5 ° С | 173,2 ° С | 222 вечера | 101 ° | |
| PI 3 | [13455-01-1] | 61,2 ° С | 227 ° С | 243 вечера | 102 ° | |
| P (CN) 3 [2] | 203 ° С | 179 вечера |
Галогениды фосфора (III) являются наиболее известными из трех групп. Их обычно получают путем прямой реакции элементов или путем трансгалогенирования .
Трифторид фосфора используется в качестве лиганда в координационной химии , где он напоминает монооксид углерода . Трихлорид фосфора является основным промышленным химическим веществом и широко используемым исходным материалом для химии фосфора. Трибромид фосфора используется в органической химии для преобразования спиртов в алкилбромиды и карбоновых кислот в ацилбромиды ( например, в реакции Хелла-Волхарда-Зелинского ). Трииодид фосфора также находит применение в органической химии в качестве мягкого акцептора кислорода.
Тригалогениды довольно легко окисляются халькогенами с образованием соответствующих оксигалогенидов или их эквивалентов.
Степень окисления +2 (P 2 X 4 ) [ править ]
| Химическая формула | Количество CAS | Температура плавления | Точка кипения | Длина связи P – X | Длина связи P – P | Валентный угол X – P – X | Валентный угол X – P – P |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| П 2 Ж 4 | [13824-74-3] | -86,5 ° С | -6,2 ° С | 159 вечера | 228 вечера | 99,1 ° | 98,4 ° |
| P 2 Cl 4 | [13467-91-1] | -28 ° С | ~ 180 ° C д | ||||
| П 2 комн 4 | [24856-99-3] | плохо охарактеризованный | |||||
| П 2 Я 4 | [13455-00-0] | 125,5 ° С | d | 248 вечера | 221 вечера | 102,3 ° | 94,0 ° |
Галогениды фосфора (II) могут быть получены пропусканием электрического разряда через смесь пара тригалогенида и газообразного водорода . [ цитата необходима ] Относительно стабильный P 2 I 4, как известно, имеет транс- изогнутую конфигурацию, подобную гидразину, и находит некоторые применения в органических синтезах, другие в настоящее время представляют чисто академический интерес. Особенно плохо описан тетрабромид дифосфора - субгалогениды фосфора.
Оксигалогениды, тиогалогениды и селегалогениды [ править ]
| Химическая формула | Количество CAS | Номер EINECS | Температура плавления | Точка кипения | Плотность | Показатель преломления | Дипольный момент |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| POF 3 | [7783-55-3] | ? | -39,1 ° С | -39,7 ° С | 0,003596 г / см 3 | ? | ? |
| POCl 3 | [10025-87-3] | 233-046-7 | 1,2 ° С | 105,1 ° С | 1,675 г / см 3 | 1,461 | 2,54 D |
| ПОБР 3 | [7785-59-5] | 232-177-7 | 56 ° С | 192 ° С | 2,82 г / см 3 | ? | ? |
| POI 3 | ? | ? | 53 ° С | - | ? | ? | ? |
| PSF 3 | [2404-52-6] | ? | -148,8 ° С | -52,2 ° С | 1,56 г / см 3 (л) | 1,353 | ? |
| PSCl 3 | [3982-91-0] | 223-622-6 | -35 ° С | 125 ° С | 1,668 г / см 3 | 1,555 | ? |
| PSBr 3 | [3931-89-3] | ? | 37,8 ° С | 212 ° C разл. | ? | ? | ? |
| PSI 3 | [63972-04-3] | ? | 48 ° С | разложить | ? | ? | ? |
| PSeF 3 Трифторид фосфороселеновой кислоты | [26083-30-7] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeCl 3 трихлорид Phosphoroselenoic | [63944-06-9] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeBr 3 | [62565-69-9] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeI 3 | [39383-15-8] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
В оксигалогенидах могут быть получены из соответствующих тригалоидного путем реакции с органическими пероксидами или озоном : они иногда называют фосфорильные галогенидами .
В thiohalides , также известный как тиофосфорильные галогениды может быть получен из тригалогенидов путем реакции с элементарной серой в инертном растворителе. Соответствующие селеногалогениды также известны.
Оксигалогениды и тиогалогениды значительно более электрофильны, чем соответствующие виды фосфора (III), и представляют значительную токсическую опасность.
Ссылки [ править ]
- ^ I. Tornieporth-Getting & T. Klapötke, J. Chem. Soc. , Chem. Commun. 1990 , 132. DOI : 10.1039 / C39900000132
- ^ Это псевдогалогенид.
Внешние ссылки [ править ]
- WebElements
- Стандартная справочная база данных NIST
