Phosphortrichlorid

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<ref name="roempp">Eintrag zu Phosphorchloride. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref><ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	231-749-3
ECHA-InfoCard	100.028.864
PubChem	24387
ChemSpider	22798
DrugBank	Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1703: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1703: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1492: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1492: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Eigenschaften
Molare Masse	137,33 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig<ref name="roempp" />
Dichte	1,57 g·cm−3 (21 °C)<ref name="GESTIS">Eintrag zu Phosphortrichlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	−93,6 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	76 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	133,3 hPa (21 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	Hydrolyse in Wasser<ref name="roempp" />; löslich in Diethylether, Chloroform und Schwefelkohlenstoff<ref name="roempp" />;
Brechungsindex	1,5122 (21 °C)<ref name="CRC90_4_140">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Index of Refraction of Inorganic Liquids, S. 4-140.</ref>
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 300+330‐373‐314
	EUH: 014‐029
	P: 280‐301+330+331‐305+351+338‐304+340‐310‐402+404<ref name="GESTIS" />
MAK	DFG: 0,1 ml·m−3, 0,57 mg·m−3<ref name="GESTIS" />; Schweiz: 0,25 ml·m−3 bzw. 1,5 mg·m−3<ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 7719-12-2 bzw. Phosphortrichlorid)Vorlage:Abrufdatum</ref>; Österreich: 0,25 ml·m−3, 1,5 mg·m−3<ref>Stoffliste (MAK-Werte und TRK-Werte), Verordnung des Bundesministers für Arbeit über Grenzwerte für Arbeitsstoffe sowie über krebserzeugende und fortpflanzungsgefährdende (reproduktionstoxische) Arbeitsstoffe (Grenzwerteverordnung 2021 – GKV), Österreich, abgerufen am 27. August 2021.</ref>;
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

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

Herstellung[Bearbeiten]

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.<ref name="roempp" />

Eigenschaften[Bearbeiten]

Phosphortrichlorid ist das Säurechlorid der phosphorigen Säure, einem dyadischen Tautomer der Phosphonsäure. Infolgedessen erfolgt mit Wasser die Hydrolyse zu dieser und Chlorwasserstoff:<ref name="Karl A. Hofmann">Karl A. Hofmann: Anorganische Chemie. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-663-14240-9, S. 273 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref> Die Hydrolysereaktion verläuft mit einer spezifischen Reaktionsenthalpie von −286,9 kJ·mol⁻¹ stark exotherm.<ref name="Kapias">Kapias, T.; Griffiths, R.F.: Spill behaviour using REACTPOOL Part III. Results for accidental releases of phosphorus trichloride (PCl₃) and oxychloride (POCl₃) and general discussion in J. Hazard. Mat. A81 (2001) 223–249, doi:10.1016/S0304-3894(00)00297-1.</ref>

<math>\mathrm{ PCl_3 + 3 \ H_2O \rightarrow P(OH)_3 + 3 \ HCl}</math>

<math>\mathrm{ P(OH)_3 \ \rightleftharpoons \ HPO(OH)_2} </math>

Hydrolyse des Phosphor(III)-chlorids zu phosphoriger Säure / Phosphonsäure

Auf analoge Weise bilden sich mit Alkoholen Phosphorigsäureester. Dabei werden die Chlor-Atome schrittweise substituiert:

<math>\mathrm{ PCl_3 + CH_3OH \rightarrow PCl_2(OCH_3) + HCl } </math>

<math>\mathrm{ PCl_2(OCH_3) + CH_3OH \rightarrow PCl(OCH_3)_2 + HCl } </math>

<math>\mathrm{ PCl(OCH_3)_2 + CH_3OH \rightarrow P(OCH_3)_3 + HCl } </math>

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:<ref name="Egon Wiberg">Egon Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie - Mit einem Anhang: Chemiegeschichte. Walter de Gruyter, 2011, ISBN 978-3-11-023832-7, S. 260 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref>

<math>\mathrm{2 \ PCl_3 + 2 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ PCl_5 \ \rightleftharpoons \ [PCl_4]^+[PCl_6]^- } </math>

Verwendung[Bearbeiten]

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.<ref name="roempp" />

Im Labormaßstab kann man mit Hilfe von Phosphortrichlorid Carbonsäurechloride darstellen,<ref name="Karl A. Hofmann" /> eine Methode, die gegenüber der Darstellung mittels Thionylchlorid oder Oxalylchlorid allerdings keine Vorteile birgt.