Phosphortrichlorid

Es entsteht bei der direkten Umsetzung von Chlor mit weißem Phosphor, P₄, neben geringen Mengen Phosphorpentachlorid, PCl₅. Letzteres reagiert mit überschüssigem Phosphor ebenfalls zu Phosphortrichlorid.^[1]

Phosphortrichlorid ist das Säurechlorid der phosphorigen Säure, einem dyadischen Tautomer der Phosphonsäure. Infolgedessen erfolgt mit Wasser die Hydrolyse zu dieser und Chlorwasserstoff:^[7] Die Hydrolysereaktion verläuft mit einer spezifischen Reaktionsenthalpie von −286,9 kJ·mol⁻¹ stark exotherm.^[8]

${\displaystyle \mathrm {PCl_{3}+3\ H_{2}O\rightarrow P(OH)_{3}+3\ HCl} }$

${\displaystyle \mathrm {P(OH)_{3}\ \rightleftharpoons \ HPO(OH)_{2}} }$

Hydrolyse des Phosphor(III)-chlorids zu phosphoriger Säure / Phosphonsäure

Auf analoge Weise bilden sich mit Alkoholen Phosphorigsäureester. Dabei werden die Chlor-Atome schrittweise substituiert:

${\displaystyle \mathrm {PCl_{3}+CH_{3}OH\rightarrow PCl_{2}(OCH_{3})+HCl} }$

${\displaystyle \mathrm {PCl_{2}(OCH_{3})+CH_{3}OH\rightarrow PCl(OCH_{3})_{2}+HCl} }$

${\displaystyle \mathrm {PCl(OCH_{3})_{2}+CH_{3}OH\rightarrow P(OCH_{3})_{3}+HCl} }$

Umsetzung von Phosphortrichlorid mit Methanol – schrittweise Substitution

Analog erfolgen die Umsetzungen mit Aminen, Thiolen oder (Pseudo-)Halogeniden.

Phosphortrichlorid ist ein recht starkes Reduktionsmittel und wird als Sauerstoff-Akzeptor eingesetzt. Dabei bildet sich als Oxidationsprodukt Phosphorylchlorid, das als Verunreinigung Phosphorchlorid begleitet, wenn dieses mit Luft in Berührung kommt.

Phosphortrichlorid lässt sich weiter zum Phosphorpentachlorid chlorieren:^[9]

${\displaystyle \mathrm {2\ PCl_{3}+2\ Cl_{2}\rightarrow 2\ PCl_{5}\ \rightleftharpoons \ [PCl_{4}]^{+}[PCl_{6}]^{-}} }$

Phosphortrichlorid ist ein Grundstoff der chemischen Industrie, der vielfältige Verwendung findet. Man benötigt es für die Herstellung anderer Phosphorderivate wie Insektizide, Pharmazeutika, Di- und Trialkylphosphite, Phosphorylchlorid, Thiophosphorylchlorid, Flammschutzmittel u. v. a. m.^[1]

Im Labormaßstab kann man mit Hilfe von Phosphortrichlorid Carbonsäurechloride darstellen,^[7] eine Methode, die gegenüber der Darstellung mittels Thionylchlorid oder Oxalylchlorid allerdings keine Vorteile birgt.