三溴化磷

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三溴化磷
IUPAC名
phosphorus tribromide
别名 溴化磷(III)
识别
CAS号 7789-60-8
RTECS TH4460000
性质
化学式 PBr3
摩尔质量 270.70 g·mol⁻¹
外观 无色清澈液体
密度 2.852 g/cm3 (液)
熔点 -41.5 °C (231.7 K)
沸点 173.2 °C (446.4 K)
溶解性 迅速水解
结构
分子构型 三角锥
危险性
警示术语 R:R14, R34, R37
安全术语 S:S25, S45
主要危害 腐蚀性,有毒
与水和醇反应
相关物质
其他阴离子 三氟化磷三氯化磷
三碘化磷
其他阳离子 三溴化氮三溴化砷
三溴化锑
相关化学品 五溴化磷溴氧化磷
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

三溴化磷为淡黃色發煙無色液體,有刺激性臭味,具腐蝕性。可溶於丙酮二硫化碳氯仿四氯化碳。目前用於化學分析和有机合成,或作為催化劑

三溴化磷對眼睛、皮膚、粘膜和呼吸道有強烈的刺激性。人體經呼吸吸入、誤食或皮膚接觸後,會產生燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、恶心和嘔吐。

制备[编辑]

三溴化磷可通过单质化合制备,以PBr3自身作溶剂(白磷可溶于其中):

P4 + 6 Br2 → 4 PBr3

磷要过量,否则会生成五溴化磷

反应及有机合成应用[编辑]

三溴化磷与水反应,生成溴化氢亚磷酸,反应激烈时会发生爆炸:

PBr3 + 3 H2O → H3PO3 + 3 HBr

三溴化磷和三氯化磷三氟化磷类似,都可作为路易斯酸路易斯碱。一方面,它可与三溴化硼生成1:1加合物Br3B-PBr3;另一方面,它也可作为亲电试剂反应。

PBr3最常用作转化溴代烃,分子中的三个溴原子都可溴化:[1]

PBr3 + 3 ROH → 3 RBr + HP(O)(OH)2

机理涉及SN2亲核取代反应,如下图所示:

PBr3 alcohol rxn.jpg

由于机理的缘故,该反应只对一级和二级醇起作用,而且反应后α碳发生构型翻转

类似地,三溴化磷也可与羧酸反应生成酰溴

PBr3 + 3 RCOOH → 3 RCOBr + HP(O)(OH)2

三溴化磷也可用作羧酸α氢溴化反应中的催化剂,制取Hell-Volhard-Zelinsky反应反应物酰溴的前体[2] 以及合成药物等。

PBr3 HVZ rxn.png

三溴化磷是强还原剂,与氧气的反应比三氯化磷更加激烈,最终爆炸性生成P2O5Br2

参考资料[编辑]

  1. ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements, 2nd Edition, Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
  2. ^ J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.