A foszfor halogenidjei

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A biner foszfor-halogenidek három sorozatot alkotnak, melyekben a foszfor oxidációs száma rendre +5, +3 és +2. Mind a 12 vegyületet – bár eltérő részletességgel – jellemezték, azonban a PI5 létezésével kapcsolatban komoly kételyek merültek fel.[1]

+5-ös oxidációs számú vegyületek (PX5)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

képlet CAS-szám olvadáspont forráspont P–Xax kötéshossz P–Xeq kötéshossz Xeq–P–Xeq kötésszög Xax–P–Xeq kötésszög
PF5 [7647-19-0] −93,7°C −84,5°C 153 pm 158 pm 120° 90°
PCl5 [10026-13-8] 167°C 160°C 202 pm 214 pm 120° 90°
PBr5 [7789-69-7] ~106°C bomlik          
PI5  

Gázfázisban a foszfor-pentahalogenidek molekulaszerkezete trigonális bipiramisos, amint azt a VETE-elmélet is leírja.

A foszfor-pentafluorid viszonylag inert gáz, enyhe Lewis-sav és fluoridion-akceptor. Fluxionális molekula, melyben az axiális (x) és ekvatoriális (eq) állású fluoratomok a Berry-féle pszeudorotációval helyet cserélnek.

A foszfor-pentaklorid és foszfor-pentabromid szilárd és folyadék halmazállapotban ionos állapotban létezik, előbbi PCl5 PCl4+PCl6 felépítésű, a PBr5 szerkezete ugyanakkor PBr4+ Br. A szerves kémiai reakciók széles körében használják őket mint klórozó és brómozó szereket.

+3-as oxidációs számú vegyületek (PX3)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

képlet CAS-szám olvadáspont forráspont P–X kötéshossz X–P–X kötésszög dipólusmomentum
PF3 [7783-55-3] −151,5°C −101,8°C 156 pm 96,3° 1,03 D
PCl3 [7719-12-2] −93,6°C 76,1°C 204 pm 100° 0,56 D
PBr3 [7789-60-8] −41,5°C 173,2°C 222 pm 101°  
PI3 [13455-01-1] 61,2°C 227°C 243 pm 102°  

A három vegyületcsoport közül a foszfor(III)-halogenidek a legjobban ismertek. Előállításuk többnyire az elemek közvetlen reakciójával vagy transzhalogénezéssel történik.

A komplexkémiában a foszfor-trifluoridot ligandumként használják, komplexképző tulajdonságaiban a szén-monoxidéhoz hasonlít. a foszfor-triklorid fontos vegyipari alapanyag, a foszforkémiában széles körben alkalmazzák mint kiindulási anyagot. A foszfor-tribromidot a szerves kémiában alkoholok alkil-bromidokká és karbonsavak savbromidokká történő átalakítására használják. A foszfor-trijodidot is a szerves kémia használja fel mint enyhe oxigénakceptort.

A trihalogenidek kalkogénekkel viszonylag könnyen a megfelelő oxohalogenidekké vagy azzal ekvivalens termékké oxidálhatók.

+2-es oxidációs számú vegyületek (P2X4)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

képlet CAS-szám olvadáspont forráspont P–X kötéshossz P–P kötéshossz X–P–X kötésszög X–P–P kötésszög
P2F4 [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 bomlik        
P2Br4 [24896-99-3] kevéssé ismert
P2I4 [13455-00-0] 125,5°C bomlik 248 pm 221 pm 102,3° 94,0°

A foszfor(II)-halogenidek előállíthatók a trihalogenid gőzéből és hidrogéngázból álló keverékén átütő elektromos kisüléssel.[forrás?] A viszonylag stabil P2I4 – a hidrazinhoz hasonlóan – hajlított transz konfigurációjú. Szerves kémiai szintézisekben használják. A többi vegyület ma még csak elméleti jelentőséggel bír. A difoszfor-tetrabromidról különösen kevés ismeret gyűlt eddig össze.

Oxo- és tiohalogenidek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

képlet CAS-szám EINECS-szám olvadáspont forráspont sűrűség törésmutató dipólusomentum
POF3 [7783-55-3]  ? −39,1°C −39,7°C 0,003596 g/cm3  ?  ?
POCl3 [10025-87-3] 233-046-7 1,2°C 105,1°C 1,675 g/cm3 1,461 2,54 D
POBr3 [7785-59-5] 232-177-7 56°C 192°C 2,82 g/cm3  ?  ?
POI3  ?  ? 53°C  ?  ?  ?
PSF3 [2404-52-6]  ? −148,8°C −52,2°C 1,56 g/cm3(l) 1,353  ?
PSCl3 [3982-91-0] 223-622-6 −35°C 125°C 1,668 g/cm3 1,555  ?
PSBr3  ?  ? 37,8°C 212°C bomlik  ?  ?  ?
PSI3  ?  ? 48°C bomlik  ?  ?  ?

Az oxohalogenidek előállítása a megfelelő trihalogenid és szerves peroxidok vagy ózon reakciójával történhet. Másik elnevezésük: foszforil-halogenidek.

A tiohalogenidek, ritkábban használt nevükön tiofoszforil-halogenidek előállíthatók a trihalogenid és elemi kén inert oldószerben végzett reakciójával. A megfelelő szelenohalogenidek is ismertek.

Az oxohalogenidek és tiohalogenidek jelentősen elektrofilebbek, mint a megfelelő foszfor(III)-vegyületek, és mérgező voltuk miatt veszélyesek.

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Phosphorus halide című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. I. Tornieporth-Getting & T. Klapötke, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 132.doi:10.1039/C39900000132