五氯化磷,是一种
无机化合物,化学式为PCl5,是最重要的磷氯化物之一。外观为淡黄色结晶性粉末,有刺激性气味,易升华,主要用作氯化剂。
基本信息
化学式:PCl5
分子量:208.239
CAS号:10026-13-8
EINECS号:233-060-3
结构
固态时五氯化磷的结构单元可以写作PCl4+、PCl6-,氯化铯型晶体结构,两个离子分别为四面体和八面体结构,阳离子中的磷原子为sp3杂化,阴离子中的磷为sp3d2杂化。气态和液态的五氯化磷为单分子结构,分子呈三角双锥形,与VSEPR理论所预测的一致。
溶液中的分子结构与浓度和溶剂有关。溶于极性溶剂(如
硝基甲烷、硝基苯)时,五氯化磷发生自偶电离。
理化性质
密度:1.6g/cm3
熔点:179-181℃
外观:淡黄色结晶性粉末,有刺激性气味,易升华。
稳定性:本品162℃升华,并有部分分解。气态密度4.65g/L(296℃)。在300℃时全部分解成氯气和三氯化磷。在水中分解,在潮湿空气中水解而成
磷酸和
氯化氢,发生白烟和特殊的刺激性臭味,强烈刺激眼睛。加压时熔点为148℃,在160℃时升华,能溶于二硫化碳和苯甲酰氯中。
制备方法
将
液氯汽化,通入氯气干燥塔脱水而成干燥的氯气,把干燥的氯气通入反应器中与
三氯化磷液体进行氯化反应,氯气需一直通至由溶液经糊状再转变成完全干燥的结晶产品为止,即得五氯化磷成品。方程式:
PCI3 + Cl2 → PCI5
可通入
二氧化碳气体将残余氯气排出,再加以回收。反应装置是一只磨口的三颈
圆底烧瓶,中间安装有滴液漏斗,两边各安装进气管和出气管。从氯气钢瓶中放出的氯气经过安全瓶和盛有浓硫酸的洗气瓶(也作计泡器用)进入烧瓶中,出气管口应连上干燥管。向烧瓶中通入氯气,使全部仪器充满氯气后,从滴液漏斗将三氯化磷滴入,滴加速度应稍快,约每分钟一滴(否则滴管口上会被生成的五氯化磷堵住)。边通氯气边滴加三氯化磷,三氯化磷加完后再继续通氯气5min。静置半小时,使反应完全。产品装入磨口玻璃瓶中。
应用领域
五氯化磷主要用作醇、羧酸、酰胺、醛酮、烯醇的氯代化试剂以及
Beckmann重排试剂,在有机合成中用作氯化剂、催化剂,是生产医药、染料、化学纤维的原料,也是生产
氯化磷腈、磷酰氯的原料。
计算化学数据
疏水参数计算参考值(XlogP):3.9
氢键供体数量:0
氢键受体数量:0
可旋转化学键数量:0
互变异构体数量:0
拓扑分子极性表面积:0
重原子数量:6
表面电荷:0
复杂度:37.1
同位素原子数量:0
确定原子立构中心数量:0
不确定原子立构中心数量:0
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
共价键单元数量:1
毒理学数据
急性毒性:LD50:660mg/kg(大鼠经口);205mg/m3(大鼠吸入)。
储存方法
储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过75%。包装必须密封,切勿受潮。应与酸类、醇类、活性金属粉末、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
泄漏应急处理
隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,勿使泄漏物与可燃物质(木材、纸、油等)接触,避免扬尘,小心扫起,逐次以小量加入大量水中,静置,稀释液放入废水系统。如果大量泄漏,最好不用水处理,在技术人员指导下清除。
防护措施
呼吸系统防护:空气中浓度超标时,必须佩戴防毒面具或供气式头盔。紧急事态抢救或逃生时,建议佩带自给式呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
防护服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防护:戴橡皮手套。
其他:工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。
急救措施
皮肤接触:尽快用软纸或棉花等擦去毒物,继之用3%碳酸氢钠液浸泡。然后用水彻底冲洗,就医。
眼睛接触:尽快用软纸或棉花等擦去毒物,然后用水彻底冲洗,就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖,保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸,就医。
食入:患者清醒时立即漱口,给饮牛奶或蛋清,立即就医。
安全信息
安全术语
S7/8:Keep container tightly closed and dry.
保存在严格密闭容器中,保持干燥。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接触后,立即用大量水冲洗并征求医生意见。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
发生事故时或感觉不适时,立即求医(可能时出示标签)。
风险术语
R14:Reacts violently with water.
与水猛烈反应。
R22:Harmful if swallowed.
吞食是有害的。
R26:Very toxic by inhalation.
吸入有极高毒性。
R34:Causes burns.
引起灼伤。
R48/20:Harmful : danger of serious damage to health by prolonged exposure through inhalation.
有害的:经吸入长期接触有严重损害健康的危险。