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 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1686: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: 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 Vorlage:Linktext-Check 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

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

Datei:Phosphorus-trichloride-2D-dimensions.png

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:<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

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.