Фторид фосфора(III)

Фторид фосфора​(III)​
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Общие
Традиционные названия Трифторид фосфора; фосфор трёхфтористый
Хим. формула PF3
Рац. формула PF3
Внешний вид бесцветный ядовитый газ без запаха
Физические свойства
Молярная масса 87.968971 г/моль
Плотность 0,00391 г/см³
Энергия ионизации 11,44 эВ[1]
Термические свойства
Температура
 • плавления −151.5 °C
 • кипения −101.8 °C
Структура
Дипольный момент 3,4E−30 Кл·м[1]
Классификация
Рег. номер CAS 7783-55-3
PubChem 62665
Рег. номер EINECS 232-008-7
SMILES
 
FP(F)F
InChI
 
InChI=1S/F3P/c1-4(2)3
WKFBZNUBXWCCHG-UHFFFAOYSA-N
RTECS TH3850000
ChEBI 30205
ChemSpider 56416
Безопасность
Предельная концентрация 0,5 мг/м³
ЛД50 30-50 мг/кг
Токсичность Класс опасности II
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 3: Кратковременное воздействие может привести к серьёзным временным или умеренным остаточным последствиям (например, хлор, серная кислота)Реакционноспособность 1: Обычно стабильное, но может стать неустойчивым при повышенных температуре и давлении (например, пероксид водорода, гидрокарбонат натрия)Специальный код: отсутствует
0
3
1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Фторид фосфора(III) (англ. Phosphorus trifluoride, трифторид фосфора, фторид фосфора(+3); в просторечии - трифторфосфин[источник не указан 1211 дней]) — химическое неорганическое вещество с формулой PF3; газ без цвета и запаха. Весьма ядовит. Медленно реагирует с водой. Преимущественно используется как лиганд в комплексах металлов. В качестве лиганда он связывается аналогично оксиду углерода(II)[2] в карбонилах. Его токсичность как раз обусловлена сходным с монооксидом углерода способом присоединения к железу гемоглобина.

Свойства

Трифторид фосфора подвержен гидролизу, особенно в щелочной среде, но всё же не в такой степени, как соответствующий хлорид. Он не разлагает стекло, за исключением случая нагрева до высоких температур. С горячими металлами образует соответствующие фосфиды и фториды.

Как лиганд для переходных металлов, PF3 является сильным π-акцептором[3], образующим ряд комплексов с металлами низких степеней окисления, схожих с карбонильными соединениями, но характеризующихся большей устойчивостью. Например, Pd(PF3)4 известен, а Pd(CO)4 — нет[4][5][6]. Такие комплексы обычно приготавливаются из соответствующих карбонильных соединений с выделением монооксида углерода. Однако, металлический никель непосредственно реагирует с PF3 при 100 °C, под давлением 35 МПа, с образованием Ni(PF3)4, аналогичного Ni(CO)4. Cr(PF3)6 может быть получен из дибензолхрома:

C r ( C 6 H 6 ) 2 + 6 P F 3 C r ( P F 3 ) 6 + 2 C 6 H 6 {\displaystyle {\mathsf {Cr(C_{6}H_{6})_{2}+6PF_{3}\rightarrow Cr(PF_{3})_{6}+2C_{6}H_{6}}}}
[Pt(PF3)4]
[Pt(PF3)4]

Получение

Трифторид обычно получают из хлорида путём взаимодействия с различными фторидами, например фтороводородом, фторидом кальция, трифторидом мышьяка или фторидом цинка:[7][8][9]

2 P C l 3 + 3 Z n F 2 2 P F 3 + 3 Z n C l 2 {\displaystyle {\mathsf {2PCl_{3}+3ZnF_{2}\rightarrow 2PF_{3}\uparrow +3ZnCl_{2}}}}

Биологическая активность

Трифторид, как и монооксид углерода, формирует очень устойчивые соединения с железом в гемоглобине, резко снижая концентрацию кислорода в крови.

Токсичность

PF3 высокотоксичен, сравним с фосгеном[10].

Примечания

  1. 1 2 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbookCRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  2. J. Chatt, Nature 165, 637-8 (1950).
  3. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997, p 494
  4. D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
  5. Kruck, T."Trifluorphosphin-Komplexe von Übergangsmetallen" Angewandte Chemie 1967, volume 79, p 27-43. DOI: 10.1002/ange.19670790104
  6. Clark, R. J.; Busch, M. A. «Stereochemical studies of metal carbonylphosphorus trifluoride complexes» Accounts of Chemical Research, 1973, volume 6, pages 246-52.DOI: 10.1021/ar50067a005.
  7. A. A. Williams, in Inorganic Syntheses, Vol. V, 95-7 (1946).
  8. Nouveau traité de chimie minérale : Tome X, Masson, Paris, France, 1956.
  9. Ronald J. Clark, Helen Belefant, Stanley M. Williamson. Phosphorus Trifluoride (англ.) // Inorganic Syntheses[англ.] : journal. — 1990. — Vol. 28. — P. 310—315. — doi:10.1002/9780470132593.ch77.
  10. Greenwood, 1997

Литература

  • Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
  • J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
  • The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.
  • A. D. F. Toy, The Chemistry of Phosphorus, Pergamon Press, Oxford, UK, 1973.
  • Фокин А. В., Ландау М. А. Фториды фосфора и фторолефины: структура, ядерный магнитный резонанс, механизмы реакций. — М.: Наука, 1989. — 272 с. — ISBN 5-02-001345-5.

Ссылки

  • National Pollutant Inventory — Fluoride and compounds fact sheet
  • WebBook page for PF3
HF
DF
He
LiF BeF2 BF3 CF4 N2F2
N2F4
NF3
NH4F
O4F2
O2F2
OF2
F Ne
NaF MgF2 AlF3 SiF2
Si3F8
Si4F10
SiF4
PF3
PF5
S2F2
SF4
S2F10
SF6
ClF
ClF3
ClF5
Ar
KF CaF2 ScF3 TiF2
TiF3
TiF4
VF2
VF3
VF4
VF5
CrF2
СrF3
СrF4
СrF5
MnF2
MnF3
MnF4
FeF2
FeF3
CoF2
CoF3
NiF2
NiF4
CuF
CuF2
ZnF2 GaF3 GeF2
GeF4
AsF3
AsF5
SeF4
SeF6
BrF
BrF3
BrF5
KrF2

KrF4

RbF SrF2 YF3 ZrF2
ZrF3
ZrF4
NbF3
NbF4
NbF5
MoF3
MoF5
MoF6
TcF5
TcF6
RuF3
RuF5
RuF6
RhF3
RhF4
RhF5
RhF6
PdF2
PdF3
PdF4
AgF
AgF2
CdF2 InF3 SnF2
SnF4
SbF3
SbF5
TeF4
TeF6
IF
IF3
IF5
IF7
XeF2

XeF4
XeF6

CsF BaF2   HfF4 TaF5 WF4
WF5
WF6
ReF4
ReF5
ReF6
ReF7
OsF4
OsF5
OsF6
OsF7
OsF8
IrF3
IrF4
IrF5
IrF6
PtF2
PtF4
PtF5
PtF6
Au4F8
AuF3
AuF5
AuF5·F2
Hg2F2
HgF2
TlF
TlF3
PbF2
PbF4
BiF3
BiF5
Po At Rn
Fr RaF2   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
LaF3 CeF3
CeF4
PrF3
PrF4
NdF3 Pm SmF2
SmF3
EuF2
EuF3
GdF3 Tb DyF3 HoF3 Er Tm YbF2
YbF3
LuF3
AcF3 ThF4 PaF4
PaF5
UF3
UF4
UF5
UF6
NpF3
NpF4
NpF5
NpF6
PuF3
PuF4
PuF6
Am CmF3 BkF4 Cf Es Fm Md No Lr
двойные фториды
Фторид гексатория-калия Фторид гексаурана-калия Фторид диплутония(IV)-калия Фторид дитория-калия Фторид диурана-калия Фторид магния-калия Фторид нептунила Фторид нептуния(IV)-калия Фторид никеля-калия Фторид тория-пентакалия Фторид триурана-калия Фторид урана-дикалия Фторид урана-калия Фторид урана-трикалия Фторид цинка-калия Фторид циркония-трикалия Фторид-бромид сульфурила Фторид-триизоцианат кремния Фторид-трииодид кремния