В химии существует три серии бинарных галогенидов фосфора , содержащих фосфор в степенях окисления +5, +3 и +2. Все соединения были описаны с различной степенью детализации, хотя были высказаны серьезные сомнения относительно существования PI 5. [1] Существуют также смешанные галогениды халькогенов .
В газовой фазе пентагалогениды фосфора имеют тригонально-бипирамидальную молекулярную геометрию, как объясняется теорией VSEPR .
Пентафторид фосфора — относительно инертный газ, известный как мягкая кислота Льюиса и акцептор ионов фтора . Это флюкциональная молекула , в которой аксиальные (ax) и экваториальные (eq) атомы фтора меняются местами по механизму псевдовращения Берри .
Пентахлорид фосфора , пентабромид фосфора и гептабромид фосфора являются ионными в твердом и жидком состояниях; PCl 5 формулируется как PCl 4 + PCl 6 – , но в отличие от этого, PBr 5 формулируется как PBr 4 + Br − , а PBr 7 формулируется как PBr 4 + Br 3 − . Они широко используются в качестве хлорирующих и бромирующих агентов в органической химии.
Галогениды фосфора(III) являются наиболее известными из трех серий. Обычно их получают прямой реакцией элементов или трансгалогенированием .
Трифторид фосфора используется в качестве лиганда в координационной химии , где он напоминает оксид углерода . Трихлорид фосфора является основным промышленным химикатом и широко используемым исходным материалом для химии фосфора. Трибромид фосфора используется в органической химии для преобразования спиртов в алкилбромиды и карбоновых кислот в ацилбромиды ( например, в реакции Хелля-Фольхарда-Зелинского ). Трииодид фосфора также находит применение в органической химии в качестве мягкого акцептора кислорода.
Тригалогениды довольно легко окисляются халькогенами с образованием соответствующих оксигалогенидов или эквивалентов.
Галогениды фосфора(II) могут быть получены путем пропускания электрического разряда через смесь паров тригалогенида и газообразного водорода. [ необходима цитата ] Известно, что относительно стабильный P 2 I 4 имеет транс -изогнутую конфигурацию, похожую на гидразин , и находит некоторое применение в органических синтезах, другие представляют чисто академический интерес в настоящее время. Тетрабромид дифосфора описан особенно плохо. Они являются субгалогенидами фосфора.
Оксигалогениды могут быть получены из соответствующих тригалогенидов путем реакции с органическими пероксидами или озоном : их иногда называют фосфорилгалогенидами .
Тиогалогениды , также известные как тиофосфорилгалогениды, могут быть получены из тригалогенидов путем реакции с элементарной серой в инертном растворителе. Соответствующие селеногалогениды также известны.
Оксигалогениды и тиогалогениды значительно более электрофильны , чем соответствующие виды фосфора(III), и представляют значительную токсическую опасность.