El tribromuro de fósforo es un líquido incoloro con la fórmula P Br 3 . El líquido se evapora en el aire húmedo debido a la hidrólisis y tiene un olor penetrante. Se utiliza en el laboratorio para la conversión de alcoholes en bromuros de alquilo .
Nombres | |
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Nombre IUPAC Tribromuro de fósforo | |
Otros nombres bromuro de fósforo (III), bromuro de fósforo, tribromofosfina | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.029.253 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
PBr 3 | |
Masa molar | 270,69 g / mol |
Apariencia | líquido transparente e incoloro |
Densidad | 2.852 g / cm 3 |
Punto de fusion | −41,5 ° C (−42,7 ° F; 231,7 K) |
Punto de ebullición | 173,2 ° C (343,8 ° F; 446,3 K) |
hidrólisis rápida | |
Índice de refracción ( n D ) | 1,697 |
Viscosidad | 0,001302 Pas |
Estructura | |
piramidal trigonal | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | Ver: página de datos |
C | |
Frases R (desactualizadas) | R14 , R34 , R37 |
Frases S (desactualizadas) | (S1 / 2) , S26 , S45 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 3 0 2 W |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | trifluoruro de fósforo tricloruro de fósforo triyoduro de fósforo |
Otros cationes | tribromuro de nitrógeno tribromuro de arsénico tribromuro de antimonio |
Compuestos relacionados | pentabromuro de fósforo oxibromuro de fósforo |
Página de datos complementarios | |
Estructura y propiedades | Índice de refracción ( n ), constante dieléctrica (ε r ), etc. |
Datos termodinámicos | Comportamiento de fase sólido-líquido-gas |
Datos espectrales | UV , IR , RMN , MS |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Preparación
El PBr 3 se prepara tratando el fósforo rojo con bromo . Se utiliza un exceso de fósforo para prevenir la formación de PBr 5 : [1] [2]
- 2 P + 3 Br 2 → 2 PBr 3
Debido a que la reacción es altamente exotérmica, a menudo se realiza en presencia de un diluyente como PBr 3 .
Reacciones
El tribromuro de fósforo, como el PCl 3 y el PF 3 , tiene propiedades tanto de una base de Lewis como de un ácido de Lewis . Por ejemplo, con un ácido de Lewis como el tribromuro de boro forma aductos estables 1: 1 como Br 3 B · PBr 3 . Al mismo tiempo, el PBr 3 puede reaccionar como electrófilo o ácido de Lewis en muchas de sus reacciones, por ejemplo con aminas .
La reacción más importante de PBr 3 es con alcoholes , donde reemplaza un grupo OH con un átomo de bromo para producir un bromuro de alquilo . Los tres bromuros se pueden transferir.
- PBr 3 + 3 ROH → 3 RBr + HP (O) (OH) 2
El mecanismo (mostrado para un alcohol primario) implica la formación de un éster de fósforo (para formar un buen grupo saliente), seguido de una sustitución S N 2 .
Debido a la etapa de sustitución de S N 2, la reacción generalmente funciona bien para los alcoholes primarios y secundarios , pero falla para los alcoholes terciarios. Si el centro de carbono reaccionar es quiral , la reacción normalmente se produce con inversión de la configuración en el alcohol carbono alfa , como es habitual con una S N reacción 2.
En una reacción similar, PBr 3 también convierte los ácidos carboxílicos en bromuros de acilo .
- PBr 3 + 3 RCOOH → 3 RCOBr + HP (O) (OH) 2
Aplicaciones
El uso principal del tribromuro de fósforo es la conversión de alcoholes primarios o secundarios en bromuros de alquilo , [3] como se describió anteriormente . El PBr 3 normalmente da rendimientos más altos que el ácido bromhídrico y evita problemas de transposición de carbocatión; por ejemplo, incluso se puede preparar bromuro de neopentilo a partir del alcohol con un rendimiento del 60%. [4]
Otro uso de PBr 3 es como catalizador para la α-bromación de ácidos carboxílicos . Aunque los bromuros de acilo rara vez se fabrican en comparación con los cloruros de acilo , se utilizan como productos intermedios en la halogenación Hell-Volhard-Zelinsky . [5] Inicialmente, PBr 3 reacciona con el ácido carboxílico para formar el bromuro de acilo, que es más reactivo a la bromación. El proceso general se puede representar como
A escala comercial, el tribromuro de fósforo se utiliza en la fabricación de productos farmacéuticos como alprazolam , metohexital y fenoprofeno . También es un potente agente de extinción de incendios comercializado con el nombre PhostrEx .
Precauciones
PBr 3 evoluciona corrosivos HBr, es tóxico, y reacciona violentamente con agua y alcoholes.
- PBr 3 + 3 H 2 O → H 3 PO 3 + 3 HBr
En reacciones que producen ácido fosforoso como subproducto, cuando se procesa por destilación, tenga en cuenta que este puede descomponerse por encima de aproximadamente 160 ° C para dar fosfina que puede causar explosiones en contacto con el aire. [3]
Referencias
- ^ JF Gay, RN Maxson "Bromuro de fósforo (III)" Síntesis inorgánica, 1947, vol. 2, 147ss. doi : 10.1002 / 9780470132333.ch43
- ^ Burton, TM; Degerping, EF (1940). "La preparación de bromuro de acetilo". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 62 (1): 227. doi : 10.1021 / ja01858a502 .
- ^ a b Harrison, GC; Diehl, H. (1955). "Bromuro de β-etoxietilo" . Síntesis orgánicas .; Volumen colectivo , 3 , p. 370
- ^ Wade, LG Jr. (2005). Química Orgánica (6ª ed.). Upper Saddle River, Nueva Jersey, EE.UU .: Pearson / Prentice Hall. pag. 477.
- ^ Wade, LG Jr. (2005). Química Orgánica (6ª ed.). Upper Saddle River, Nueva Jersey, EE.UU .: Pearson / Prentice Hall. pag. 1051.
Otras lecturas
- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- Lide, DR, ed. (1990). Manual de Química y Física (71ª ed.). Ann Arbor, MI: CRC Press. ISBN 978-0849304712.
- Marzo, J. (1992). Química orgánica avanzada (4ª ed.). Nueva York: Wiley. pag. 723 . ISBN 978-0471601807.
- Stecher, PG, ed. (1960). The Merck Index (7ª ed.). Rahway, Nueva Jersey, Estados Unidos: Merck & Co.
- Holmes, RR (1960). "Un examen de la naturaleza básica de los trihaluros de fósforo, arsénico y antimonio". Revista de Química Inorgánica y Nuclear . 12 (3–4): 266–275. doi : 10.1016 / 0022-1902 (60) 80372-7 .