ハロゲン化リン

化学において、リンの酸化状態が+5、+3、+2である3系列の二元系ハロゲン化リンが存在します。PI5の存在については深刻な疑問が投げかけられていますが、全ての化合物は様々な程度の詳細さで記述されています。[1]混合カルコゲンハロゲン化物も存在します。

酸化状態+5

化学式CAS番号融点沸点P–X軸 結合長P–X等価結合長X eq –P–X eq 結合角X ax –P–X eq結合角
PF5​[7647-19-0]-93.7℃-84.5℃午後153時午後158時120°90°
PCl 5[10026-13-8]160℃167℃午後2時14分午後2時2分120°90°
PBr 5[7789-69-7]約106℃ d     
PBr 7[14337-11-2]      
PI 5 Tornieporth-Getting & Klapötke 1990 を参照

気相では、五ハロゲン化リンはVSEPR理論によって説明される三方両錐形の分子構造をとる。五フッ化リンは比較的不活性な気体で、穏やかなルイス酸およびフッ化物イオン受容体として知られている。これは、ベリー擬回転機構によってアキシャル（ax）およびエクアトリアル（eq）フッ素原子の位置が入れ替わる流動性分子である。五塩化リン、五臭化リン、七臭化リンは固体および液体状態でイオン性を示す。PCl 5はPClとして表される。+4PCl−6しかし対照的に、PBr 5はPBrとして処方される。+4Br −、PBr 7はPBrとして定式化される。+4Br−3三臭化物イオンと反応します。有機化学において塩素化剤および臭素化剤として広く用いられています。

酸化状態+3

化学式CAS番号融点沸点P–X結合長X–P–X結合角双極子モーメント
PF3​[7783-55-3]-151.5℃-101.8℃午後156時96.3°1.03 D
PCl 3[7719-12-2]-93.6℃76.1℃午後2時4分100°0.56D
Br 3[7789-60-8]-41.5℃173.2℃午後2時22分101° 
PI 3[13455-01-1]61.2℃227℃午後2時43分102° 
P(CN) 3（擬ハロゲン化物）203℃午後179時

3系列の中で最もよく知られているのはハロゲン化リン(III)です。これらは通常、元素の直接反応、またはハロゲン交換反応によって合成されます。三フッ化リンは、一酸化炭素に似た配位子として、錯体化学で用いられます。三塩化リンは主要な工業用化学物質であり、リン化学の出発物質として広く用いられています。三臭化リンは有機化学において、アルコールをアルキル臭化物に、カルボン酸をアシル臭化物に変換するために使用されます（例えば、ヘル・フォルハルト・ゼリンスキー反応）。三ヨウ化リンもまた、有機化学において穏やかな酸素受容体として用いられています。三ハロゲン化物はカルコゲンによって容易に酸化され、対応するオキシハロゲン化物または同等物を与えます。

酸化状態+2

化学式CAS番号融点沸点P–X結合長P–P結合長X–P–X結合角X–P–P結合角
P 2 F 4[13824-74-3]-86.5℃-6.2℃午後159時午後2時28分99.1°98.4°
P 2 Cl 4[13467-91-1]-28℃約180℃ d    
P2Br4[24856-99-3]特徴が不十分
P 2 I 4[13455-00-0]125.5℃d午後2時48分午後2時21分102.3°94.0°

ハロゲン化リン(II)は、三ハロゲン化物蒸気と水素ガスの混合物に放電を通すことで製造できる。 [要出典]比較的安定な四ヨウ化二リンは、ヒドラジンに似たトランス型で曲がった配置をとることが知られており、有機合成においていくつかの用途がある。その他の化合物は、現時点では純粋に学術的な関心の対象となっている。特に四臭化二リンについては記述が乏しい。これらはリンの亜ハロゲン化物である。

オキシハライド、チオハライド、セレノハライド

化学式CAS番号EINECS番号融点沸点密度屈折率双極子モーメント
POF 3[13478-20-1]?−39.1℃−39.7℃0.003596 g/cm 3??
POCl3​[10025-87-3]233-046-71.2℃105.1℃1.675 g/cm 31.4612.54 D
POBr 3[7785-59-5]232-177-756℃192℃2.82 g/cm 3??
P 2 O 3 Cl 4[13498-14-1]?66～68℃（0.01トル）1.74 g/cm 3??
PSF 3[2404-52-6]?−148.8℃−52.2℃1.56 g/cm 3 (l)1.353?
PSCl 3[3982-91-0]223-622-6-35℃125℃1.668 g/cm 31.555?
PSBr 3[3931-89-3]?37.8℃212°C分解???
PSI 3[63972-04-3]?48℃分解???

オキシハライドは、対応するトリハライドから有機過酸化物またはオゾンとの反応によって合成され、ホスホリルハライドと呼ばれることもあります。チオハライド（チオホスホリルハライドとも呼ばれます）は、トリハライドから不活性溶媒中で元素硫黄との反応によって合成されます。対応するセレノハライドも知られています。オキシハライドとチオハライドは、対応するリン(III)種よりもはるかに求電子性が高く、重大な毒性を呈します。セレノホスホリルフッ化物は室温で不安定で、PF 3とSeに分解します。[2]

参考文献

  1. ^ I. Tornieporth-Getting & T. Klapötke, J. Chem. Soc. , Chem. Commun. 1990 , 132. doi :10.1039/C39900000132
  2. ^ Hagen, Arnulf P.; Elphingstone, Eugene A. (1973年2月). 「三フッ化リンと酸素、硫黄、セレン、テルルとの高圧相互作用」.無機化学. 12 (2): 478– 480. doi :10.1021/ic50120a050.
  • ウェブ要素
  • NIST標準参照データベース
「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=リンハロゲン化物&oldid=1286299079」より取得