Трибромид фосфора
 | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Трибромид фосфора | |
| Другие имена бромид фосфора(III), бромистый фосфор, трибромфосфин | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.029.253 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| ПБр 3 | |
| Молярная масса | 270.69 g/mol |
| Появление | прозрачная бесцветная жидкость |
| Плотность | 2,852 г/см 3 |
| Температура плавления | -41,5 ° C (-42,7 ° F; 231,7 К) |
| Точка кипения | 173,2 ° С (343,8 ° F; 446,3 К) |
| быстрый гидролиз | |
Показатель преломления ( n D ) | 1.697 |
| Вязкость | 0,001302 шагов |
| Структура | |
| тригонально-пирамидальный | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
  | |
| Опасность | |
| Х314 , Х335 | |
| P260 , P261 , P264 , P271 , P280 , P301+P330+P331 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P312 , P321 , P363 , P403+P233 , П405 , П501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | трифторид фосфора трихлорид фосфора трииодид фосфора |
Другие катионы | трибромид азота трибромид мышьяка трибромид сурьмы |
Родственные соединения | пентабромид фосфора оксибромид фосфора |
| Страница дополнительных данных | |
| Трибромид фосфора (страница данных) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Трибромид фосфора представляет собой бесцветную жидкость формулы P Br 3 . Жидкость дымит во влажном воздухе в результате гидролиза и имеет резкий запах. Его используют в лаборатории для превращения спиртов в алкилбромиды .
Подготовка
[ редактировать ]PBr 3 получают обработкой красного бромом фосфора . Избыток фосфора используется для предотвращения образования PBr 5 : [1] [2]
- П 4 + 6 Бр 2 → 4 ПБр 3
Поскольку реакция сильно экзотермична, ее часто проводят в присутствии разбавителя, такого как PBr 3 . Трибромид фосфора также образуется in situ из красного фосфора и брома. [3]
Реакции
[ редактировать ]Трибромид фосфора, как PCl 3 и PF 3 , обладает свойствами как основания Льюиса , так и кислоты Льюиса . Например, с кислотой Льюиса, такой как трибромид бора, она образует стабильные аддукты 1:1, такие как Br 3 B · PBr 3 . В то же время PBr 3 может реагировать как электрофил или кислота Льюиса во многих своих реакциях, например с аминами .
Важная реакция PBr 3 происходит со спиртами , при которой он заменяет группу ОН на атом брома с образованием алкилбромида . Все три бромида могут быть перенесены. [4]
- PBr 3 + 3 (CH 3 ) 2 CHCH 2 OH → 3 (CH 3 ) 2 CHCH 2 Br + HP(O)(OH) 2
Доступно несколько подробных процедур. [5] [6] В некоторых случаях трифенилфосфин /Br 2 превосходит PBr 3 . [7]
Механизм первичного спирта включает образование сложного эфира фосфора (с образованием хорошей уходящей группы) с последующим замещением S N 2 .
Из-за стадии замещения S N 2 реакция обычно хорошо протекает для первичных и вторичных спиртов , но неэффективна для третичных спиртов. Если реагирующий углеродный центр хиральный , реакция обычно протекает с инверсией конфигурации альфа-углерода в спирт, как это обычно бывает при реакции S N 2 .
В аналогичной реакции PBr 3 также превращает карбоновые кислоты в ацилбромиды : [8]
- PBr 3 + 3 RCO 2 H → 3 RCOBr + HP(O)(OH) 2
Приложения
[ редактировать ]Основное применение трибромида фосфора — преобразование первичных или вторичных спиртов в алкилбромиды . [9] как описано выше . PBr 3 обычно дает более высокие выходы, чем бромистоводородная кислота , и позволяет избежать проблем перегруппировки карбокатионов - например, даже неопентилбромид можно получить из спирта с выходом 60%. [10]
Другое применение PBr 3 — катализатор α-бромирования карбоновых кислот . Хотя ацилбромиды производятся редко по сравнению с ацилхлоридами , они используются в качестве промежуточных продуктов в галогенировании Хелла-Фольхарда-Зелинского . [11] Первоначально PBr 3 реагирует с карбоновой кислотой с образованием ацилбромида, который более активен в отношении бромирования. Общий процесс можно представить как
В промышленных масштабах трибромид фосфора используется при производстве фармацевтических препаратов, таких как алпразолам , метогекситал и фенопрофен . Это также мощное средство пожаротушения , продаваемое под названием PhostrEx .
Трибромид фосфора применяется для легирования в микроэлектронике . [12]
Меры предосторожности
[ редактировать ]PBr 3 выделяет коррозионный HBr, который токсичен и бурно реагирует с водой и спиртами.
- PBr 3 + 3 H 2 O → H 3 PO 3 + 3 HBr
В реакциях, в которых в качестве побочного продукта образуется фосфористая кислота , при перегонке следует учитывать, что при температуре выше 160 °C она может разлагаться с образованием фосфина , который может вызвать взрывы при контакте с воздухом. [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дж. Ф. Гей, Р. Н. Мэксон Неорганический синтез «Бромид фосфора (III), 1947, т. 1, с. 2, 147 и далее. два : 10.1002/9780470132333.ch43
- ^ Бертон, ТМ; Дегерпинг, Э. Ф. (1940). «Получение ацетилбромида». Журнал Американского химического общества . 62 (1): 227. doi : 10.1021/ja01858a502 .
- ^ Геза Браун (1934). «Глицерин α,γ-Дибромгидрин». Органические синтезы . 14:42 . дои : 10.15227/orgsyn.014.0042 .
- ^ Ч. Р. Ноллер, Р. Динсмор (1933). «Изобутилбромид». Органические синтезы . 13:20 . дои : 10.15227/orgsyn.013.0020 .
- ^ Джордж К. Харрисон, Харви Дил (1943). «β-этоксиэтилбромид». Органические синтезы . 23:32 . дои : 10.15227/orgsyn.023.0032 .
- ^ Х.Б. Шуринк (1937). «Пентаэритритилбромид и йодид». Органические синтезы . 17:73 . дои : 10.15227/orgsyn.017.0073 .
- ^ Джон П. Шефер, Дж. Г. Хиггинс, П. К. Шеной (1968). «Циннамилбромид». Органические синтезы . 48 : 51. дои : 10.15227/orgsyn.048.0051 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ К.В. Смит, Д.Г. Нортон (1953). «Диметилкетен». Органические синтезы . 33:29 . дои : 10.15227/orgsyn.033.0029 .
- ^ Jump up to: а б Харрисон, GC; Диль, Х. (1955). «β-этоксиэтилбромид» . Органические синтезы ; Сборник томов , т. 3, с. 370 .
- ^ Уэйд, Л.Г. младший (2005). Органическая химия (6-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси, США: Пирсон/Прентис-Холл. п. 477.
- ^ Уэйд, Л.Г. младший (2005). Органическая химия (6-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси, США: Пирсон/Прентис-Холл. п. 1051.
- ^ Ноэлл, Р.В.; Мурарка, ИП (15 февраля 1985 г.). «Эпитаксиальный рост, индуцированный легированием трибромидом фосфора пленок поликристаллического кремния на кремнии». Журнал прикладной физики . 57 (4). Издательство АИП: 1322–1327. Бибкод : 1985JAP....57.1322K . дои : 10.1063/1.334533 . ISSN 0021-8979 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- Лиде, Д.Р., изд. (1990). Справочник по химии и физике (71-е изд.). Анн-Арбор, Мичиган: CRC Press. ISBN 978-0849304712 .
- Марч, Дж. (1992). Продвинутая органическая химия (4-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. п. 723 . ISBN 978-0471601807 .
- Стечер, П.Г., изд. (1960). Индекс Merck (7-е изд.). Рэуэй, Нью-Джерси, США: Merck & Co.
- Холмс, Р.Р. (1960). «Исследование основной природы тригалогенидов фосфора, мышьяка и сурьмы». Журнал неорганической и ядерной химии . 12 (3–4): 266–275. дои : 10.1016/0022-1902(60)80372-7 .