Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Галогенмен байланысқан фосфорды қамтитын химиялық қосылыстар
Chemical compounds containing phosphorus bound to a halogen
Химияда фосфор +5, +3 және +2 тотығу күйінде болатын екілік фосфор галоидтарының үш қатары бар. Барлық қосылыстар әртүрлі дәрежеде сипатталған, бірақ PI5-тің болуына күдік тудырған зерттеулер бар. Аралас шалаген галоидтары да кездеседі.
In chemistry, there are three series of binary phosphorus halides, containing phosphorus in the oxidation states +5, +3 and +2. All compounds have been described, in varying degrees of detail, although serious doubts have been cast on the existence of PI5. Mixed chalcogen halides also exist.
Тотықтандыру дәрежесі +5 (PX5)
Химиялық формула CAS нөмірі Еріту температурасы Қайнау температурасы P–Xax байланысының ұзындығы P–Xeq байланысының ұзындығы Xeq–P–Xeq байланысының бұрышы Xax–P–Xeq байланысының бұрышы PF5 Фосфор пентафториді [7647 19 0] 93,7°C 84,5°C 153 pm 158 pm 120° 90° PCl5 Фосфор пентахлориді [10026 13 8] 160°C 167°C 214 pm 202 pm 120° 90° PBr5 Фосфор пентабромиді [7789 69 7] ~106°C d PBr7 Фосфор гептабромиді [14337 11 2] PI5 Фосфор пентаиодиді 1-ескертуді қараңыз. Газ фазасында фосфор пентагалогеніктерінің тригональды бипирамидалық молекулалық геометриясы бар, бұл VSEPR теориясымен түсіндіріледі. Фосфор пентафториді салыстырмалы түрде инертті газ, ол жеңіл Льюис қышқылы және фтор ионын қабылдайтын зат ретінде ерекшеленеді. Бұл аксиалды (ax) және экваториалды (eq) фтор атомдарының Берри псевдоротациялық механизмі арқылы орнын ауыстыратын флюкстуациялық молекула. Фосфор пентахлориді, фосфор пентабромиді және фосфор гептабромиді қатты және сұйық күйде иондық болып табылады; PCl5 PCl4+PCl6– түрінде, ал PBr5 PBr4+Br– түрінде, ал PBr7 PBr4+Br3– түрінде формуланы қалыптастырады. Олар органикалық химияда хлорлау және бромилеу агенттері ретінде кеңінен қолданылады.
Chemical formula CAS number Melting point Boiling point P–Xax bond length P–Xeq bond length Xeq–P–Xeq bond angle Xax–P–Xeq bond angle PF5 Phosphorus pentafluoride [7647 19 0] 93.7°C 84.5°C 153 pm 158 pm 120° 90° PCl5 Phosphorus pentachloride [10026 13 8] 160°C 167°C 214 pm 202 pm 120° 90° PBr5 Phosphorus pentabromide [7789 69 7] ~106°C d PBr7 Phosphorus heptabromide [14337 11 2] PI5 Phosphorus pentaiodide See Note 1. In the gas phase the phosphorus pentahalides have trigonal bipyramidal molecular geometry as explained by VSEPR theory. Phosphorus pentafluoride is a relatively inert gas, notable as a mild Lewis acid and a fluoride ion acceptor. It is a fluxional molecule in which the axial (ax) and equatorial (eq) fluorine atoms interchange positions by the Berry pseudorotation mechanism. Phosphorus pentachloride, phosphorus pentabromide, and phosphorus heptabromide are ionic in the solid and liquid states; PCl5 is formulated as PCl4+PCl6–, but in contrast, PBr5 is formulated as PBr4+ Br−, and PBr7 is formulated as PBr4+ Br3−. They are widely used as chlorinating and brominating agents in organic chemistry.
Тотықтандыру күйі +3 (PX3)
Химиялық формула CAS нөмірі Еріту температурасы Қайнау температурасы P–X байланысының ұзындығы X–P–X байланысының бұрышы Дипольдық момент PF3 Фосфор трифториді [7783 55 3] 151.5°C 101.8°C 156 pm 96.3° 1.03 D PCl3 Фосфор трихлориді [7719 12 2] 93.6°C 76.1°C 204 pm 100° 0.56 D PBr3 Фосфор трибромиді [7789 60 8] 41.5°C 173.2°C 222 pm 101° PI3 Фосфор триодиді [13455 01 1] 61.2°C 227°C 243 pm 102° P(CN)3 Фосфор трицианиді 203°C 179 pm
Chemical formula CAS number Melting point Boiling point P–X bond length X–P–X bond angle Dipole moment PF3 Phosphorus trifluoride [7783 55 3] 151.5°C 101.8°C 156 pm 96.3° 1.03 D PCl3 Phosphorus trichloride [7719 12 2] 93.6°C 76.1°C 204 pm 100° 0.56 D PBr3 Phosphorus tribromide [7789 60 8] 41.5°C 173.2°C 222 pm 101° PI3 Phosphorus triiodide [13455 01 1] 61.2°C 227°C 243 pm 102° P(CN)3 Phosphorus tricyanide 203°C 179 pm
Фосфор(III) галидтері үш топтың ең жақсы белгілілері. Олар әдетте элементтердің тікелей әрекеттесуі арқылы немесе галоген алмасу арқылы дайындалады. Фосфор трифториді координациялық химияда лиганд ретінде қолданылады, онда ол көміртек моноксидіне ұқсайды. Фосфор трихлориді – маңызды өнеркәсіптік химиялық зат және фосфор химиясы үшін кеңінен қолданылатын бастапқы материал. Фосфор трибромиді органикалық химияда спирттерді алкилбромидтерге, ал карбон қышқылдарын ацилбромидтерге айналдыру үшін қолданылады (мысалы, Hell-Volhard-Zelinsky реакциясында). Фосфор триодиді де органикалық химияда жұмсақ оттегі қабылдағыш ретінде қолданылады. Тригалогенідтер халькогендермен оңай тотықтырылып, сәйкес оксигалогенідтерге немесе олармен тең келетін заттарға айналады.
The phosphorus(III) halides are the best known of the three series. They are usually prepared by direct reaction of the elements, or by transhalogenation. Phosphorus trifluoride is used as a ligand in coordination chemistry, where it resembles carbon monoxide. Phosphorus trichloride is a major industrial chemical and widely used starting material for phosphorus chemistry. Phosphorus tribromide is used in organic chemistry to convert alcohols to alkyl bromides and carboxylic acids to acyl bromides (e. g. in the Hell Volhard Zelinsky reaction). Phosphorus triiodide also finds use in organic chemistry, as a mild oxygen acceptor. The trihalides are fairly readily oxidized by chalcogens to give the corresponding oxyhalides or equivalents.
Тотықтандыру күйі +2 (P2X4)
Химиялық формула CAS нөмірі Еріту температурасы Қайнау температурасы P–X байланысының ұзындығы P–P байланысының ұзындығы X–P–X байланысының бұрышы X–P–P байланысының бұрышы P2F4 Дифосфор тетрафториді [13824 74 3] 86,5°C 6,2°C 159 pm 228 pm 99,1° 98,4° P2Cl4 Дифосфор тетрахлориді [13467 91 1] 28°C ~180°C d P2Br4 Дифосфор тетрабромиді [24856 99 3] жақсы сипатталмаған P2I4 Дифосфор тетраиодиді [13455 00 0] 125,5°C d 248 pm 221 pm 102,3° 94,0°
Chemical formula CAS number Melting point Boiling point P–X bond length P–P bond length X–P–X bond angle X–P–P bond angle P2F4 Diphosphorus tetrafluoride [13824 74 3] 86.5°C 6.2°C 159 pm 228 pm 99.1° 98.4° P2Cl4 Diphosphorus tetrachloride [13467 91 1] 28°C ~180°C d P2Br4 Diphosphorus tetrabromide [24856 99 3] poorly characterized P2I4 Diphosphorus tetraiodide [13455 00 0] 125.5°C d 248 pm 221 pm 102.3° 94.0°
Фосфордың (II) галогендері тригалогендік бу және сутек газы қоспасы арқылы электр разряды жіберу арқылы дайындалуы мүмкін. Салыстырмалы түрде тұрақты P2I4 гидразинге ұқсас, транс, иілген конфигурацияға ие және органикалық синтезде қолданылады, ал қалғандары қазіргі уақытта тек академиялық қызығушылық туғызады. Дифосфор тетрабромидінің сипаттамасы ерекше нашар. Олар фосфордың субгалогендері.
Phosphorus(II) halides may be prepared by passing an electric discharge through a mixture of the trihalide vapour and hydrogen gas. The relatively stable P2I4 is known to have a trans, bent configuration similar to hydrazine and finds some uses in organic syntheses, the others are of purely academic interest at the present time. Diphosphorus tetrabromide is particularly poorly described. They are subhalides of phosphorus.
Оксигалоидтар, тиогалоидтар және селегалоидтар
Химиялық формула CAS нөмірі EINECS нөмірі Еріту нүктесі Қайнау нүктесі Тығыздық Сыну индексі Диполдық момент POF3 Фосфор оксифлюориді [13478 20 1] ? −39,1°С −39,7°С 0,003596 г/см³ ? ? POCl3 Фосфор оксихлориді [10025 87 3] 233 046 7 1,2°С 105,1°С 1,675 г/см³ 1,461 2,54 D POBr3 Фосфор оксибромиді [7785 59 5] 232 177 7 56°С 192°С 2,82 г/см³ ? ? POI3 Фосфор оксиодиді [13455 04 4] ? 53°С – ? ? ? PSF3 Тиофосфорил фториді [2404 52 6] ? −148,8°С −52,2°С 1,56 г/см³(с) 1,353 ? PSCl3 Тиофосфорил хлориді [3982 91 0] 223 622 6 35°С 125°С 1,668 г/см³ 1,555 ? PSBr3 Тиофосфорил бромиді [3931 89 3] ? 37,8°С 212°С ыдырайды ? ? ? PSI3 Тиофосфорил йодиді [63972 04 3] ? 48°С ыдырайды ? ? ? PSeF3 Селенофосфорил фториді Фосфороселеноиды трифториді [26083 30 7] ? ? ? ? ? ? PSeCl3 Селенофосфорил хлориді Фосфороселеноиды трихлориді [63944 06 9] ? ? ? ? ? ? PSeBr3 Селенофосфорил бромиді [62565 69 9] ? ? ? ? ? ? PSeI3 Селенофосфорил йодиді [39383 15 8] ? ? ? ? ? ? Оксигалоидтарды тиісті тригалоидтардан органикалық пероксидтермен немесе озонмен әрекеттесу арқылы алуға болады: олар кейде фосфорил галоидтары деп аталады. Тиогалоидтар, сондай-ақ тиофосфорил галоидтары деп те аталады, тригалоидтардан инерт еріткіштегі элементтік күкіртпен әрекеттесу арқылы алынуы мүмкін. Сәйкес селеногалоидтар да белгілі. Оксигалоидтар мен тиогалоидтар сәйкес фосфор(III) қосылыстарына қарағанда әлдеқайда электрофилді және маңызды уытты қауіптілік тудырады.
Chemical formula CAS number EINECS number Melting point Boiling point Density Refractive index Dipole moment POF3 Phosphorus oxyfluoride [13478 20 1] ? −39.1°C −39.7°C 0,003596 g/cm3 ? ? POCl3 Phosphorus oxychloride [10025 87 3] 233 046 7 1.2°C 105.1°C 1.675 g/cm3 1.461 2.54 D POBr3 Phosphorus oxybromide [7785 59 5] 232 177 7 56°C 192°C 2.82 g/cm3 ? ? POI3 Phosphorus oxyiodide [13455 04 4] ? 53°C – ? ? ? PSF3 Thiophosphoryl fluoride [2404 52 6] ? −148.8°C −52.2°C 1.56 g/cm3(l) 1.353 ? PSCl3 Thiophosphoryl chloride [3982 91 0] 223 622 6 35°C 125°C 1.668 g/cm3 1.555 ? PSBr3 Thiophosphoryl bromide [3931 89 3] ? 37.8°C 212°C decomp ? ? ? PSI3 Thiophosphoryl iodide [63972 04 3] ? 48°C decomp ? ? ? PSeF3 Selenophosphoryl fluoride Phosphoroselenoic trifluoride [26083 30 7] ? ? ? ? ? ? PSeCl3 Selenophosphoryl bromide Phosphoroselenoic trichloride [63944 06 9] ? ? ? ? ? ? PSeBr3 Selenophosphoryl bromide [62565 69 9] ? ? ? ? ? ? PSeI3 Selenophosphoryl iodide [39383 15 8] ? ? ? ? ? ? The oxyhalides may be prepared from the corresponding trihalides by reaction with organic peroxides or ozone: they are sometimes referred to as phosphoryl halides. The thiohalides, also known as thiophosphoryl halides may be prepared from the trihalides by reaction with elemental sulfur in an inert solvent. The corresponding selenohalides are also known. The oxyhalides and thiohalides are significantly more electrophilic than the corresponding phosphorus(III) species, and present a significant toxic hazard.