Phosphortrichlorid

Sicherheitshinweise

GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert

Gefahr

H- und P-Sätze

Lebensgefahr bei Verschlucken oder bei Einatmen.
Kann die Organe schädigen (alle betroffenen Organe nennen, sofern bekannt) bei längerer oder wiederholter Exposition (Expositionsweg angeben, wenn schlüssig belegt ist, dass diese Gefahr bei keinem anderen Expositionsweg besteht).
Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.

EUH:

Reagiert heftig mit Wasser.
Entwickelt bei Berührung mit Wasser giftige Gase.

Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz/ Gehörschutz/ … tragen.
Bei Verschlucken: Mund ausspülen. Kein Erbrechen herbeiführen.
Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.
Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen.
Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen.
In einem geschlossenen Behälter an einem trockenen Ort aufbewahren.

MAK

DFG: 0,1 ml/m³, 0,57 mg/m³
Schweiz: 0,25 ml/m³ bzw. 1,5 mg/m³
Österreich: 0,25 ml/m³, 1,5 mg/m³

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

Strukturformel

Allgemeines
Name	Phosphortrichlorid
Andere Namen	Phosphor(III)-chlorid Trichlorphosphan
Summenformel	PCl₃
Kurzbeschreibung	farblose, an feuchter Luft rauchende Flüssigkeit mit stechendem Geruch
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer	7719-12-2
EG-Nummer	231-749-3
ECHA-InfoCard	100.028.864
PubChem	24387
ChemSpider	22798
Eigenschaften
Molare Masse	137,33 g/mol
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,57 g/cm³ (21 °C)
Schmelzpunkt	−93,6 °C
Siedepunkt	76 °C
Dampfdruck	133,3 hPa (21 °C)
Löslichkeit	Hydrolyse in Wasser löslich in Diethylether, Chloroform und Schwefelkohlenstoff
Brechungsindex	1,5122 (21 °C)

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.

Eigenschaften

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: Die Hydrolysereaktion verläuft mit einer spezifischen Reaktionsenthalpie von −286,9 kJ·mol⁻¹ stark exotherm.

${\mathrm {PCl_{3}+3\ H_{2}O\rightarrow P(OH)_{3}+3\ HCl}}$

${\mathrm {P(OH)_{3}\ \rightleftharpoons \ HPO(OH)_{2}}}$

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

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

${\mathrm {PCl_{3}+CH_{3}OH\rightarrow PCl_{2}(OCH_{3})+HCl}}$

${\mathrm {PCl_{2}(OCH_{3})+CH_{3}OH\rightarrow PCl(OCH_{3})_{2}+HCl}}$

${\mathrm {PCl(OCH_{3})_{2}+CH_{3}OH\rightarrow P(OCH_{3})_{3}+HCl}}$

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. 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:

${\mathrm {2\ PCl_{3}+2\ Cl_{2}\rightarrow 2\ PCl_{5}\ \rightleftharpoons \ [PCl_{4}]^{+}[PCl_{6}]^{-}}}$

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.

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

Basierend auf einem Artikel in:

Wikipedia.de