Foszforil-klorid

A foszfátokhoz hasonlóan molekulája tetraéderes alakú,^[4] benne három P−Cl kötés és egy erős P=O kettős kötés található, utóbbinak becsült kötés disszociációs energiája 533,5 kJ/mol.

Folyadéktartománya nagyon hasonlít a vízére: olvadáspontja 1 °C, forráspontja 106 °C. Szintén a vízhez hasonló tulajdonsága autoionizációja, ennek során egyensúlyi reakcióban POCl₂⁺,Cl⁻ keletkezik.

Vízzel hidrogén-klorid és foszforsav képződése közben reagál:

O=PCl₃ + 3 H₂O → O=P(OH)₃ + 3 HCl

A fenti reakció köztitermékeit, többek között a pirofoszforil-kloridot (P₂O₃Cl₄) izolálták.^[5]

Feleslegben levő alkoholokkal és fenolokkal kezelve foszfát észterek keletkeznek:

O=PCl₃ + 3 ROH → O=P(OR)₃ + 3 HCl

Ezeket a reakciókat HCl megkötésére képes anyagok, például piridin vagy valamilyen amin jelenlétében végzik.

Lewis-bázisként is reagálhat, különböző Lewis-savakkal, például titán-tetrakloriddal adduktumokat képez:

Cl₃PO + TiCl₄ → Cl₃POTiCl₄

Alumínium-kloriddal képzett adduktuma (POCl₃·AlCl₃) meglehetősen stabil, így a POCl₃ felhasználható arra, hogy a reakcióelegyekből – például egy Friedel–Crafts-reakció végén – eltávolítsák az AlCl₃-ot.

Lewis-sav katalizátor jelenlétében a POCl₃ hidrogén-bromiddal POBr₃-at képez.

Számos módszerrel előállítható. Elsőként Charles Adolphe Wurtz francia kémikus számolt be róla 1847-ben, ő foszfor-pentakloridot reagáltatott vízzel.^[6]

Ipari előállítása a foszfor-triklorid oxigénnel történő oxidációján alapul:^[7]

2  PCl₃ + O₂ → 2  POCl₃

Egy másik, hasonló eljárásban a foszfor-trikloridot kálium-kloráttal oxidálják:^[8]

3 PCl₃ + KClO₃ → 3 POCl₃ + KCl

A foszfor-pentaklorid (PCl₅) reakciója foszfor-pentoxiddal (P₄O₁₀):

6 PCl₅ + P₄O₁₀ → 10 POCl₃

A reakció egyszerűsíthető a PCl₃ és P₄O₁₀ keverékének klórozásával, ami in situ hozza létre a PCl₅-ot.A foszfor-pentaklorid és bórsav vagy oxálsav reakciója:^[8]

3 PCl₅ + 2 B(OH)₃ → 3 POCl₃ + B₂O₃ + 6 HCl

PCl₅ + (COOH)₂ → POCl₃ + CO + CO₂ + 2 HCl

A trikalcium-foszfát szenes redukciója klórgáz jelenlétében:^[9]

Ca₃(PO₄)₂ + 6 C + 6 Cl₂ → 3 CaCl₂ + 6 CO + 2 POCl₃

Beszámoltak foszfor-pentoxid és nátrium-klorid reakciójában történő keletkezéséről is:^[9]

2 P₂O₅ + 3 NaCl → 3 NaPO₃ + POCl₃.

Egyik kereskedelmi felhasználása a foszfát észterek gyártása. A triaril-foszfátokat, például a trifenil- és trikrezil-foszfátot a PVC égésgátló és lágyító szereként használják. A trialkilfoszfátokat, például a tributil-foszfátot folyadék-folyadék extrakciós oldószerként használják, többek között a nukleáris fűtőelemek feldolgozása során.

A félvezetőiparban a POCl₃-at a diffúziós eljárás foszforforrásaként alkalmazzák. A foszforral történő dópolás n-típusú félvezetőréteget hoz létre a szilícium lapok felületén.^[forrás?]

A laboratóriumban dehidratációs reakciók reagenseként alkalmazzák, erre példa a primer amidok nitrilekké történő átalakítása:^[10]

RC(O)NH₂ + POCl₃ → RCN + "PO₂Cl" + 2 HCl

Hasonló reakcióval egyes aril-szubsztituált amidok gyűrűzárása végezhető el a Bischler–Napieralski-reakcióban.

Ezekről a reakciókról feltételezik, hogy imidoil-kloridon keresztül játszódnak le. Egyes esetekben az imidoil-klorid a végtermék, például a piridonok és pirimidonok klórszármazékká, például 2-klórpiridinné és 2-klórpirimidinné, a gyógyszeriparban használt köztitermékekké alakíthatók.^[11]

A Vilsmeier–Haack-reakcióban a POCl₃ amiddal reagálva „Vilsmeier-reagenst”, klór-imínium sót hoz létre, mely azután elektronban gazdag aromás vegyületekkel reagálva – vizes feldolgozást követően – aromás aldehidekké alakítható.^[12]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Phosphoryl chloride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.