Phosphortrichlorid

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Strukturformel
Strukturformel von Phosphortrichlorid mit Bindungslänge und -winkel
Allgemeines
Name Phosphortrichlorid
Andere Namen

Phosphor(III)-chlorid

Summenformel PCl3
CAS-Nummer 7719-12-2
Kurzbeschreibung

farblose, an feuchter Luft rauchende Flüssigkeit mit stechendem Geruch[1][2]

Eigenschaften
Molare Masse 137,33 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

1,57 g·cm−3 (21 °C)[2]

Schmelzpunkt

−112 °C[2]

Siedepunkt

76,1 °C[2]

Dampfdruck

12700 Pa[2] (20 °C)

Löslichkeit
Brechungsindex

1,5122 (21 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 05 – Ätzend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 300+330​‐​373​‐​314
EUH: 014​‐​029
P: 280​‐​301+330+331​‐​304+340​‐​305+351+338​‐​309+310 [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
Sehr giftig Ätzend
Sehr giftig Ätzend
(T+) (C)
R- und S-Sätze R: 14​‐​26/28​‐​35​‐​48/20
S: (1/2)​‐​7/8​‐​26​‐​36/37/39​‐​45
MAK
  • DFG: 0,1 ml·m−3, 0,57 mg·m−3[2]
  • Schweiz: 0,25 ml·m−3, 1,5 mg·m−3[6]
  • Österreich: 0,25 ml·m−3, 1,5 mg·m−3[7]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
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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.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Phosphortrichlorid ist das Säurechlorid der phosphorigen Säure, einem dyadischem Tautomer der Phosphonsäure. Infolgedessen erfolgt mit Wasser die Hydrolyse zu dieser und Chlorwasserstoff:

\mathrm{ PCl_3 + 3 \ H_2O \rightarrow P(OH)_3 + 3 \ HCl}
\mathrm{ P(OH)_3 \ \rightleftharpoons  \ HPO(OH)_2}

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

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

\mathrm{ PCl_3 + CH_3OH \rightarrow PCl_2(OCH_3) + HCl }
\mathrm{ PCl_2(OCH_3) + CH_3OH \rightarrow PCl(OCH_3)_2 + HCl }
\mathrm{ PCl(OCH_3)_2 + CH_3OH \rightarrow P(OCH_3)_3 + HCl }

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. Fungiert es als letzterer, so bildet sich als Oxidationsprodukt Phosphorylchlorid, welches als Verunreinigung Phosphorchlorid begleitet, wenn dieses mit Luft in Berührung kommt.

Phosphortrichlorid lässt sich weiter zum Phosphorpentachlorid chlorieren:

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

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 u. v. a. m.

Im Labormaßstab kann man mit Hilfe von Phosphortrichlorid Carbonsäurechloride darstellen, eine Methode, die gegenüber der Darstellung mittels Thionylchlorid oder Oxalylchlorid allerdings keine Vorteile birgt.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Eintrag zu Phosphorchloride. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. März 2014.
  2. a b c d e f g Eintrag zu Phosphortrichlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. August 2007 (JavaScript erforderlich)
  3. 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.
  4. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 7719-12-2 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  5. Für Stoffe ist seit dem 1. Dezember 2012, für Gemische seit dem 1. Juni 2015 nur noch die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Die EU-Gefahrstoffkennzeichnung ist nur noch auf Altbeständen zu finden und von rein historischem Interesse.
  6. Grenzwerte am Arbeitsplatz 2015 MAK-Werte, BAT-Werte, Grenzwerte für physikalische Einwirkungen Suva, Schweiz
  7. Grenzwerte für Arbeitsstoffe Verordnung des Bundesministers für Arbeit, Soziales und Konsumentenschutz (Grenzwerteverordnung GKV 2011), Österreich