Tricloreto de fósforo
# Tricloreto de fósforo

Tricloreto de fósforo (fórmula PCl$_3$) é o mais importante dos três cloretos de fósforo. É um importante produto químico industrial, sendo usado para a fabricação de compostos organofosforados para uma grande variedade de aplicações.

## propriedades químicas

O fósforo no PCl$_3$ é frequentemente considerado como tendo o estado de oxidação +3 e os átomos de cloro são considerados como estando no estado de oxidação -1. Muito de sua reatividade é consistente com esta descrição.

### Reações redox

PCl$_3$ é um precursor para outros compostos de fósforo, através de oxidação a e.g. pentacloreto de fósforo (PCl$_5$), cloreto de tiofosforila (PSCl$_3$), ou oxicloreto de fósforo (POCl$_3$).
Se uma descarga elétrica é passada através de uma mistura de vapor de PCl$_3$ e gás hidrogênio, um raro cloreto de fósforo é formado, tetracloreto de difósforo (P$_2$Cl$_4$).

### PCl$_3$ como um eletrófilo

Tricloreto de fósforo é o precursor a compostos organofosforosos que contém um ou mais átomos (P$^{3+}$), mais notavelmente fosfitos e fosfonatos. Estes compostos normalmente não contém os átomos encontrados no PCl$_3$.
PCl$_3$ reage rápida e exotermicamente com água para formar ácido fosforoso, H$_3$PO$_3$ e HCl. Um grande número de reações de substituição similares são conhecidas, a mais importante das quais é a formação de ésteres fosfitos por reação com álcoois ou fenóis. Por exemplo, com fenol, fosfito de trifenilo é formado:
    3 PhOH + PCl$_3$ → P(OPh)$_3$ + 3 HCl
onde "Ph" representa o grupo fenil, -C$_6$H$_5$. álcoois tais como o etanol reagem similarmente na presença de uma base tal como:
    PCl$_3$ + 3 EtOH + 3 R$_3$N → P(OEt)$_3$ + 3 R$_3$NH$^+$Cl$^-$
De muitos compostos realcionados que podem ser preparados similarmente, fosfito de triisopropila é um exemplo (p.e. 43.5 °C/1.0 mm; número CAS 116-17-6).
Na ausência de base, entretanto, a reação conduz a um fosfanato de dialquila e um cloreto de alquila, de acordo com a seguinte estequiometria:
    PCl$_3$ + 3 C$_2$H$_5$OH → (C$_2$H$_5$O)$_2$P(=O)H + C$_2$H$_5$Cl + 2 HCl
Aminas, R$_2$NH, formam P(NR$_2$)$_3$, e tióis (RSH) formam P(SR)$_3$. Uma reação industrialmente relevante de PCl$_3$ com aminas é a fosfonometilação, as quais empregam formaldeído:
    R$_2$NH + PCl$_3$ + CH$_2$O → (HO)$_2$P(O)CH$_2$NR$_2$ + 3 HCl
Aminofosfonates são largamente usados como sequentrantes e agentes antiescala em tratamento de água. Um herbicida de grande volume glifosato é também produzido por este meio. A reação de PCl$_3$ com reagentes de Grignard e reagentes organolítios é um método útil para a preparação de fosfinas orgânicas com a fórmula R$_3$P (algumas vezes chamadas fosfanas) tais como trifenilfosfina, Ph$_3$P.
    3 PhMgBr + PCl$_3$ → Ph$_3$P + 3 MgBrCl
Sob condições controladas PCl$_3$ pode ser usado para preparar PhPCl$_2$ e Ph$_2$PCl.

### PCl$_3$ como um nucleófilo

Tricloreto de fósforo tem um "par solitário" (par de elétrons, e conseqüentemente pode atuar como uma base de Lewis, por exemplo com ácidos de Lewis BBr$_3$ ele forma um 1:1 aduto, Br$_3$B$^−$−$^+$PCl$_3$. Complexos metálicos tais como Ni(PCl$_3$)$_4$ são conhecidos. Esta bacidade de Lewis é explicada em uma útil rota a compostos organofosforados:
    PCl$_3$ + RCl + AlCl$_3$ → (RPCl$_3$)$^+$$^−$AlCl$_4$
O produto (RPCl$_3$)$^+$ pode então ser decomposto com água para produzir um dicloreto alquilfosfônico RP(=O)Cl$_2$.

## Preparação

A produção mundial excede um terço de milhão de toneladas. Tricloreto de fósforo é preparado industrialmente pela reação de cloro com uma solução em refluxo de fósforo branco em tricloreto de fósforo, com contínua remoção de PCl$_3$ à medida que é formado.
    P$_4$ + 6 Cl$_2$ → 4 PCl$_3$
A produção industrial de tricloreto de fósforo é controlada sob a Chemical Weapons Convention, onde é listado na schedule 3. Em laboratório pode ser mais conveniente o uso do menos tóxico fósforo vermelho. É suficientemente barato para não ser necessariamente sintetizado para ser uso em laboratório.
O Tricloreto de fósforo é um gás extramente tóxico. Uma pessoas exposta a uma concentração acima de 13Ppm pode morrer. O Tricloreto de fosfóro causa endema pulmonar, parada cardiáca e danos ao sistema sensorial nervoso.
* ↑ «A. H. Ford-Moore and B. J. Perry (1963). "Triethyl Phosphite". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 955.»
* ↑ R. R. Holmes, Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 12, 266-275 (1960).
* ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
* ↑ M. C. Forbes, C. A. Roswell, R. N. Maxson, Inorganic Syntheses, Vol. II, 145-7 (1946).