Fosforhalogenid
Inom kemi finns det tre serier av binära fosforhalider som innehåller fosfor i oxidationstillstånden +5, +3 och +2. Alla föreningar har beskrivits, i varierande grad av detaljer, även om allvarliga tvivel har kastats om förekomsten av PI 5 . Blandade kalkogenhalider finns också.
Oxidationstillstånd +5 (PX 5 )
| Kemisk formel | CAS-nummer | Smältpunkt | Kokpunkt | P– X yxbindningslängd | P–X ekv bindningslängd | X ekv –P–X ekv bindningsvinkel | X ax –P–X ekv bindningsvinkel |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PF 5 | [7647-19-0] | -93,7°C | -84,5°C | 153 pm | 158 pm | 120° | 90° |
| PCl 5 | [10026-13-8] | 160°C | 167°C | 214 pm | 202 pm | 120° | 90° |
| PBr 5 | [7789-69-7] | ~106°C d | |||||
| PBr 7 | [14337-11-2] | ||||||
| PI 5 | Se not 1. | ||||||
I gasfasen har fosforpentahaliderna trigonal bipyramidal molekylär geometri som förklaras av VSEPR-teorin .
Fosforpentafluorid är en relativt inert gas, märkbar som en mild Lewis-syra och en fluoridjonacceptor . Det är en flödesmolekyl där de axiella (ax) och ekvatoriala (eq) fluoratomerna byter positioner genom Berrys pseudorotationsmekanism .
Fosforpentaklorid , fosforpentabromid och fosforheptabromid är joniska i fast och flytande tillstånd; PCl 5 är formulerad som PCl 4 + PCl 6 – , men däremot formuleras PBr 5 som PBr 4 + Br − och PBr 7 är formulerad som PBr 4 + Br 3 − . De används ofta som klorerings- och bromeringsmedel i organisk kemi.
Oxidationstillstånd +3 (PX 3 )
| Kemisk formel | CAS-nummer | Smältpunkt | Kokpunkt | P–X bindningslängd | X–P–X bindningsvinkel | Dipolmoment |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PF 3 | [7783-55-3] | -151,5°C | -101,8°C | 156 pm | 96,3° | 1,03 D |
| PCl 3 | [7719-12-2] | -93,6°C | 76,1°C | 204 pm | 100° | 0,56 D |
| PBr 3 | [7789-60-8] | -41,5°C | 173,2°C | 222 pm | 101° | |
| PI 3 | [13455-01-1] | 61,2°C | 227°C | 243 pm | 102° | |
| P(CN) 3 | 203°C | 179 pm |
Fosfor(III)-halogeniderna är de mest kända av de tre serierna. De framställs vanligtvis genom direkt reaktion av elementen eller genom transhalogenering .
Fosfortrifluorid används som ligand inom koordinationskemin , där den påminner om kolmonoxid . Fosfortriklorid är en viktig industrikemikalie och ofta använt utgångsmaterial för fosforkemi. Fosfortribromid används i organisk kemi för att omvandla alkoholer till alkylbromider och karboxylsyror till acylbromider ( t.ex. i Hell-Volhard-Zelinsky-reaktionen) . Fosfortrijodid finner också användning i organisk kemi, som en mild syreacceptor.
Trihalogeniderna oxideras ganska lätt av kalkogener för att ge motsvarande oxihalider eller ekvivalenter.
Oxidationstillstånd +2 (P 2 X 4 )
| Kemisk formel | CAS-nummer | Smältpunkt | Kokpunkt | P–X bindningslängd | P–P bindningslängd | X–P–X bindningsvinkel | X–P–P bindningsvinkel |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P 2 F 4 | [13824-74-3] | -86,5°C | -6,2°C | 159 pm | 228 pm | 99,1° | 98,4° |
| P2Cl4 _ _ _ | [13467-91-1] | -28°C | ~180°C d | ||||
| P2Br4 | [24856-99-3] | dåligt karakteriserad | |||||
| P 2 I 4 | [13455-00-0] | 125,5°C | d | 248 pm | 221 pm | 102,3° | 94,0° |
Fosfor(II)halogenider kan framställas genom att leda en elektrisk urladdning genom en blandning av trihalogenidångan och vätgas . [ citat behövs ] Den relativt stabila P 2 I 4 är känd för att ha en trans , böjd konfiguration som liknar hydrazin och finner vissa användningsområden i organiska synteser, de andra är av rent akademiskt intresse för närvarande. Difosfortetrabromid är särskilt dåligt beskrivet. De är subhalider av fosfor.
Oxyhalider, tiohalider och selehalider
| Kemisk formel | CAS-nummer | EINECS-nummer | Smältpunkt | Kokpunkt | Densitet | Brytningsindex | Dipolmoment |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| POF 3 | [13478-20-1] | ? | -39,1°C | -39,7°C | 0,003596 g/cm 3 | ? | ? |
| POCl 3 | [10025-87-3] | 233-046-7 | 1,2°C | 105,1°C | 1,675 g/cm 3 | 1,461 | 2,54 D |
| POBr 3 | [7785-59-5] | 232-177-7 | 56°C | 192°C | 2,82 g/cm 3 | ? | ? |
| POI3 | [13455-04-4] | ? | 53°C | – | ? | ? | ? |
| PSF 3 | [2404-52-6] | ? | -148,8°C | -52,2°C | 1,56 g/cm 3 (l) | 1,353 | ? |
| PSCl 3 | [3982-91-0] | 223-622-6 | -35°C | 125°C | 1,668 g/cm 3 | 1,555 | ? |
| PSBr 3 | [3931-89-3] | ? | 37,8°C | 212°C sönderdelning | ? | ? | ? |
| PSI 3 | [63972-04-3] | ? | 48°C | dekomp | ? | ? | ? |
| PSeF3 Fosforselentrifluorid | [26083-30-7] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeCl3 Fosforselentriklorid | [63944-06-9] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeBr3 | [62565-69-9] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| PSeI3 | [39383-15-8] | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
Oxihalogeniderna kan framställas från motsvarande trihalider genom reaktion med organiska peroxider eller ozon : de kallas ibland för fosforylhalider .
Tiohaliderna , även kända som tiofosforylhalogenider, kan framställas från trihalogeniderna genom reaktion med elementärt svavel i ett inert lösningsmedel. Motsvarande selenohalider är också kända.
Oxihalogeniderna och tiohaliderna är betydligt mer elektrofila än motsvarande fosfor(III)-arter och utgör en betydande toxisk fara.