Tribrometo de fósforo

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Tribrometo de fósforo
Alerta sobre risco à saúde
Phosphorus-tribromide-2D-dimensions.png
Phosphorus-tribromide-3D-vdW.png
Nome IUPAC phosphorus tribromide
Outros nomes brometo de fósforo (III)
brometo fosforoso
tribromofosfina
Identificadores
Número CAS 7789-60-8
Número RTECS TH4460000
Propriedades
Fórmula molecular PBr3
Massa molar 270.70 g/mol
Aparência líquido claro e incolor
Densidade 2.852 g/cm3, líquido
Ponto de fusão

-41,5 °C (231,7 K)

Ponto de ebulição

173,2 °C (446,4 K)

Solubilidade em água hidrólise rápida
Estrutura
Forma molecular piramidal trigonal
Riscos associados
Principais riscos
associados
corrosivo, tóxico, reativo
comágua e álcoois
Frases R 14, 34, 37
Frases S 25, 45
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions trifluoreto de fósforo
tricloreto de fósforo
triiodeto de fósforo
Outros catiões/cátions tribrometo de nitrogênio
tribrometo de arsênio
tribrometo de antimônio
Compostos relacionados pentabrometo de fósforo
oxibrometo de fósforo
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

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Alerta sobre risco à saúde.

Tribrometo de fósforo é um composto químico que se apresenta a temperatura ambiente como um líquido incolor com a fórmula PBr3. Produz fumos ao ar devido a sua hidrólise e tem um odor penetrante. É largamente usado em laboratório, em síntese orgânica para a conversão de álcoois e brometos de alquila.

Propriedades químicas[editar | editar código-fonte]

Tribrometo de fósforo, como PCl3 e PF3, tem tanto propriedades de uma base de Lewis como de um ácido de Lewis. Por exemplo, com um ácido de Lewis tal como tribrometo de boro ele forma adutos estáveis 1:1 tais como Br3B-PBr3. Ao mesmo tempo PBr3 pode reagir como um eletrófilo ou ácido de Lewis em muitas de suas reações, por exemplo com suas aminas.

A mais importante reação do PBr3 é com álcoois, onde substitui um grupo OH com um átomo de bromo para produzir um brometo de alquila. Note-se que todos os três átomos de bromo podem ser transferidos.

PBr3 + 3 ROH → 3 RBr + HP(O)(OH)2

O mecanismo (mostrado para um álcool primário) envolve ativação inicial do oxigênio do álcool pelo fósforo eletrofílico (para formar um bom grupo lábil), seguida por uma substituição SN2 no carbono do álcool.

PBr3 alcohol rxn.jpg

Por causa de uma etapa da substituição SN2, a reação geralmente trabalha bem para álcoois primários e secundários, mas falha para álcool terciários. Se o carbono central reagente é quiral, a reação normalmente ocorre com inversão de configuração no álcool carbono alfa, como é usual com uma reação SN2.

Em uma reação cimilar, PBr3 também converte ácidos carboxílicos a brometos de acila.

PBr3 + 3 RCOOH → 3 RCOBr + HP(O)(OH)2

PBr3 é um agente redutor razoavelmente forte, e a oxidação de PBr3 com gás oxigênio é mais vigorosa que a vista com PCl3. Ele resulta em uma reação explosiva que forma P2O5 e Br2.

Preparação[editar | editar código-fonte]

PBr3 é preparado pelo tratamento de fósforo com bromo, usando o próprio PBr3 como solvente (fósforo branco é solúvel em PBr3). Um excesso de fósforo é usado de maneira a prevenir a formação de PBr5.

P4 + 6 Br2 → 4 PBr3

Usos[editar | editar código-fonte]

O principal uso para tribrometo de fósforo é para a conversão de álcoois primários ou secundários a brometo de alquila,[1] como descrito acima. PBr3 usualmente dá mais altos rendimentos que ácido bromídrico, e evitando problemas de rearranjo de carbocátion - por exemplo quando brometo de neopentil pode ser feito do álcool a 60% de rendimento.[2]

Outro uso para o PBr3 é como catalisador para a α-brominação de ácidos carboxílicos. Embora brometos de acila são raramente comparados com cloretos de acila, eles são usados como intermediários na halogenação de Hell-Volhard-Zelinsky.[3] Inicialmente PBr3 reage com o ácido carboxílico para formar brometo de acila, a qual é mais reativa para prominação. O processo como um todo pode ser representado como

PBr3 HVZ rxn.png

Em escala comercial, tribrometo de fósforo é usado na fabricação de fármacos tais como alprazolam, methohexital e fenoprofen. É também um potente agente supressor de fogo comercializado sob o nome PhostrEx [1].

Precauções[editar | editar código-fonte]

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(em inglês)

Referências

  1. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
  2. Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
  3. J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
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