鹵化磷
磷和鹵素可以形成多種磷鹵化合物,可稱作鹵化磷。在鹵化磷中,磷的化合價可以是+5、+3或+2價。除了PI5尚有爭議外,所有化合物都有了或詳或略的報道。[1]混合氮族元素或混合鹵素的化合物也是存在的。
五鹵化磷 PX5
化學式 | CAS號 | 熔點 | 沸點 | P–Xax 鍵長 | P–Xeq 鍵長 | Xeq–P–Xeq 鍵角 | Xax–P–Xeq 鍵角 |
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PF5 | [7647-19-0] | -93.7°C | -84.5°C | 153 pm | 158 pm | 120° | 90° |
PCl5 | [10026-13-8] | 167°C | 160°C | 214 pm | 202 pm | 120° | 90° |
PBr5 | [7789-69-7] | ~106°C d |
在氣相中,五鹵化磷具有三角雙錐分子幾何形狀,這可由VSEPR理論解釋。
五氟化磷是相對惰性的氣體,是弱的路易斯酸和F−受體(形成PF−
6)。貝里假旋轉機理表明它是一種流變分子,軸向(ax)和赤面(eq)的氟原子可以交換位置。
五氯化磷的結構為PCl4+PCl6–,而五溴化磷的結構確是PBr4+ Br−。另外,當Br−被Br−
3取代時,可以得到PBr7。它們在有機化學中用作氯化或溴化試劑。
混合鹵化磷(V)如PCl+
4PF−
6、磷(V)烷鹵代物如PH2Cl3、多鹵化磷PXn(n≥7)如PCl6I是已知的。
三鹵化磷 PX3
化學式 | CAS號 | 物理狀態(298K) | 熔點 | 沸點 | P–X 鍵長 | X–P–X 鍵角 | 鍵偶極矩 |
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PF3 | [7783-55-3] | 無色氣體 | -151.5°C | -101.8°C | 156 pm | 96.3° | 1.03 D |
PCl3 | [7719-12-2] | 無色液體 | -93.6°C | 76.1°C | 204 pm | 100° | 0.56 D |
PBr3 | [7789-60-8] | 無色液體 | -41.5°C | 173.2°C | 222 pm | 101° | |
PI3 | [13455-01-1] | 紅色六方晶體 | 61.2°C | 227°C | 243 pm | 102° | |
P(CN)3 | 白色針狀晶體 | 203°C | 179 pm |
在配位化學中,三氟化磷可以作為一種配體,形成低氧化態的金屬配合物,如Pd(PF3)4。[2]三氯化磷在工業上廣泛用於合成磷化合物。三溴化磷在有機化學上可以將醇轉化為烷基溴化物,將羧酸轉化為酰溴。三碘化磷在有機化學中可以作為一種弱氧受體。
三擬鹵化磷如P(CN)3、P(NCO)3、P(NCS)3都是已知的。[3]混合鹵化磷(III)如PFCl2、混合擬鹵化磷(III)如PCl2(NCS)也有報道。
四鹵化二磷 P2X4
化學式 | CAS號 | 熔點 | 沸點 | P–X 鍵長 | P–P 鍵長 | X–P–X 鍵角 | X–P–P 鍵角 |
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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 d | ||||
P2Br4 | [24856-99-3] | ||||||
P2I4 | [13455-00-0] | 125.5°C | d | 248 pm | 221 pm | 102.3° | 94.0° |
四鹵化二磷中,磷的氧化態是+2。它們是磷的低鹵化物。
參考文獻
- ^ I. Tornieporth-Getting & T. Klapötke, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 132.doi:10.1039/C39900000132
- ^ Kruck, T. (1967). "Trifluorphosphin-Komplexe von Übergangsmetallen". Angewandte Chemie. 79 (1): 27–43. DOI:10.1002/ange.19670790104.
- ^ 項斯芬, 嚴宣申, 曹庭禮 等. 無機化學叢書 第四卷 氮 磷 砷分族. 科學出版社, 2011: pp 183-184. ISBN 978-7-03-030548-0