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Lexikon der Chemie: Phosphorchloride

Phosphorchloride. Phosphor(III)-chlorid, Phosphortrichlorid, PCl3 farblose, an feuchter Luft rauchende, stechend riechende Flüssigkeit, D. 1,574 g cm-3, F. -112 °C, Kp. 75,5 °C. Mit Sauerstoff reagiert PCl3 zu Phosphoroxidchlorid POCl3, mit Schwefel zu Phosphorthiochlorid PSCl3. Durch Wasser wird das Säurechlorid zu phosphoriger Säure H3PO4 und Salzsäure HCl gespalten. Man gewinnt PCl3 durch Verbrennen weißen Phosphors in einer Chloratmosphäre oder durch Chlorieren von in PCl3 suspendiertem rotem Phosphor. Überschüssiges Chlor wandelt PCl3 in Phosphor(V)-chlorid PCl5 um. PCl5 ist Basismaterial für die Synthese organischer Phosphorverbindungen. Die Umsetzung mit Grignard-Reagenzien führt zur Substitution des Chlors durch Alkyl- oder Arylgruppen, z. B. PCl3 + 3 C6H5MgBr → P(C6H5)3 + 3 MgBrCl. Auch zur Chlorierung organischer Verbindungen wird PCl3 eingesetzt.

Phosphor(V)-chlorid, Phosphorpentachlorid, PCl5, in reinem Zustand farblose, meist hellgrüne, an feuchter Luft rauchende, tetragonale Kristalle; F. 166,8 °C (unter Druck), Sbp. 162 °C. Im festen PCl5 liegen ebenso wie in dessen Lösungen in polaren Solvenzien tetraedrische [PCl4]+-Kationen und oktaedrische [PCl6]--Anionen vor. Im Dampfzustand sowie in Benzol- und Kohlendisulfidlösung hat PCl5 trigonal-bipyramidale Struktur. Oberhalb 200 °C dissoziiert es weitgehend in Chlor und PCl3. Mit Wasser geht PCl5 über Phosphoroxidchlorid in Orthophosphorsäure und Chlorwasserstoff über: PCl5 + H2O → POCl3 + 2 HCl; POCl3 + 3 H2O → H3PO4 + 3 HCl. Mit Phosphor(V)-oxid reagiert es zu Phosphoroxidchlorid: 6 PCl5 + P4O10 → 10 POCl3. Analog bildet P4S10 Phosphorthiochlorid PSCl3. Alkohole werden durch PCl5 in Alkylhalogenide gemäß
R-OH + PCl5 → R-Cl + POCl3 + HCl, Carbonsäuren in Carbonsäurechloride übergeführt: R-COOH + PCl5 → RCOCl + POCl3 + HCl. Mit Ammoniumchlorid setzt sich PCl5 zu Phosphornitridchloriden [PNCl2]n um. Das durch Chlorieren des PCl3 zugängliche PCl5 wird vor allem in der organischen Synthese als Chlorierungsmittel verwendet.

Die Phophorchloride wie auch Phosphoroxidchlorid wirken stark hautreizend. Werden größere Mengen der Halogenide eingeatmet, ist nach oft mehreren Stunden relativen Wohlbefindens die Bildung schwerer Lungenödeme möglich. Erste Hilfe: Einatmen von Wasser- oder Alkoholdämpfen.
  • Die Autoren
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Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
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Dr. Günter Kraus, Halle
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Fachkoordination:
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