氢原子百科 
五氯化磷（Phosphorus pentachloride[1]）是一种非金属卤化物，[5]化学式为PCl5，[1]外观为白色或淡黄色晶体，[3]有刺激性气味，密度为2.114g/cm3（25.15℃时），[1]熔点166.8℃分解（加压），162℃升华，[4]沸点为160℃（760mmHg时），溶于二硫化碳和四氯化碳。[1]其遇水发生发应，[6]也可加热分解成三氯化磷与氯气。[7]此外，五氯化磷与某些金属、[6]氢氧化物、[8]酸等也可发生反应。[9]
五氯化磷可用氯气与磷反应制得，[8]也用直接用三氯化磷与氯气反应制得。[3]在有机合成中五氯化磷常用作氯化剂、催化剂，也可用作醇、羧酸、酰胺、醛酮、烯醇的氯代化试剂以及贝克曼重排试剂；在医学方面，其可用于医药生产，[8]如用于制作头孢菌素、[10]止吐药的中间体；[11]在工业上它也是染料、化学纤维、生产氯化磷腈、磷酰氯以及六氟磷酸锂的原料。[8][12]此外，还可作脱水剂、汽油添加剂、增塑剂以及表面活化剂等。[13]
五氯化磷毒性比三氯化磷强，[8]急性中毒时引起结膜炎、支气管炎、肺炎和肺水肿，出现咳嗽、流泪、流涕、流涎、眼和喉刺痛、胸闷、气急等症状。慢性引起呼吸道刺激症状增加，牙齿脱落等。[14]
物理性质
五氯化磷摩尔质量为208.2g/mol，[1]外观为白色或淡黄色晶体，[3]有刺激性气味，密度为2.114g/cm3（25.15℃时），[1]熔点166.8℃分解（加压），162℃升华，[4]沸点为160℃（760mmHg时），[1]蒸气压为133Pa（55.5°C时），[2]遇水会发生反应，溶于二硫化碳和四氯化碳，易潮解，有腐蚀性。[1]
水解
热分解
与氧气反应
五氯化磷可与氧气反应生成五氧化二磷。[15]
与氧化物反应
与氟化物反应
五氯化磷可与氟化剂（CaF2、AsF3等）反应：[8]
MF（如NH4F、KF等）与五氯化磷共热，直接化合成MPF6。[8]
与金属反应
五氯化磷还能与Zn、Cd、Au等金属反应生成金属卤化物。[6]
与氢氧化物反应
与酸反应
与金属氯化物反应
五氯化磷与许多金属氯化物形成加合物，如PCl5·AlCl3。[8][18]
这个化合物能溶解于硝基苯乙腈。溶于硝基苯形成的溶液导电性良好，迁移数实验证明，阴极区的磷量增多，而阳极区的铝量增多，即磷在阳离子中，而铝在阴离子中，是[PCl4]+[AlCl4]-。[8]
PCl5·FeCl3、PCl5·PCl3、PCl5·CrCl3、PCl5·AuCl3、PCl5·TiCl3的结构和PCI5·AICl3相似，均含有[PCI4]+及正四面体的[MCI4]-，而在3PCI5·BiCl3、2PCl5·MCl4（M=Sn，Zr，Te，Pt）、PCl5·MCl4（M=Sb，Mo，W）中是[PCI4]+和正八面体的[MCl6]-。在固态PCI中，可被看成是一个PCl5，给予CI-，而另一个PCl5，接受C1。[8]
与含羟基的有机物反应
与羰基化合物反应
五氯化磷与羰基化合物反应可以生成偕二氯化物，例如二氯降樟脑（2,2-二氯双环庚烷）的合成。[19]
化学领域
五氯化磷在有机合成中常被用作氯化剂（如置换醇、酚等分子中的羟基[20]）、催化剂，还可用作醇、羧酸、酰胺、醛酮、烯醇的氯代化试剂。[8]此外，在贝克曼重排反应中也有一定作用，即芳香酮或脂肪酮和羟氨反应生成肟后在五氯化磷的作用下，可发生特殊反应，变成酰胺。[21]
医学领域
在医学领域，五氯化磷常用于生产医药。[8]如在半合成头孢菌素时，在硅酯法和青霉素扩环法中常用五氯化磷制得该类药物中间体。[10]又如在制取止吐药的中间体3,5-二甲氧基苯甲酰胺时，也会用到五氯化磷。[11]
工业领域
在生产氯代异吲哚啉酮类颜料时，常以四氯苯酚为原料，生成酰胺后再用五氯化磷进一步产生氯化反应而制得。[22]在乙酰纤维生产中，五氯化磷还可作催化剂。[23]同时，五氯化磷也是生产六氟磷酸锂的主要原料，六氟磷酸锂以良好的电导率、电化学稳定性以及氧化稳定性，成为锂电池电解质。[12]此外，其还可作为生产氯化磷腈、磷酰氯的原料以及作脱水剂、汽油添加剂、增塑剂以及表面活化剂等。[13][8]
毒性
五氯化磷属于中等毒类。[8]
对实验动物的影响
通过对实验动物的研究发现，长期接触五氯化磷的实验动物的肝、骨、肾和肺分别出现一定变化，同时还引起了脱屑性鼻炎、气管炎和支气管炎。[1]其中小白鼠在1.0mg/L的浓度下作用10分钟，可能引起死亡。[24]大鼠吸入五氯化磷的半数致死浓度为0.205mg/L。实验表明大鼠吸入最初的5-15分钟内会表现出不安，然后表现出运动协调性下降、纤维抽动和抽搐、震颤、呼吸迟缓和呼吸困难，同时也表现出流泪和角膜混浊。暴露几天后，观察到体重减轻和食欲下降。[1]
对人类的影响
五氯化磷毒性比三氯化磷强，可被眼及呼吸道内的水分解生成三氯氧磷、磷酸、盐酸。[8]急性中毒时引起结膜炎、支气管炎、肺炎和肺水肿，出现咳嗽、流泪、流涕、流涎、眼和喉刺痛、胸闷、气急等症状。慢性引起呼吸道刺激症状增加，牙齿脱落等。[14]
制备方法
关于五氯化磷的制备可采用氯气与磷反应，氯气足量时，生成五氯化磷（白烟）。[8]
磷与氯气反应，氯气不足时，生成三氯化磷（白雾），三氯化磷可继续与氯气反应生成五氯化磷。[8]也可直接采用三氯化磷氯气法。[3]
物质结构
固态时五氯化磷的结构单元可以写作PCI4+、PCI6-，氯化铯型晶体结构，两个离子分别为四面体和八面体结构，阳离子中的磷原子为sp3杂化，阴离子中的磷为sp3d2杂化。气态和液态的五氯化磷为单分子结构，分子呈三角双锥形，与价层电子对互斥（VSEPR）理论所预测的一致。溶液中的分子结构与浓度和溶剂有关。溶于极性溶剂（如硝基甲烷、硝基苯）时，五氯化磷发生自偶电离。[8][1]
安全标识象形图
GHS分类
GHS危险说明危险等级H300吞食会致命危险：吞食会产生急性毒性H302吞食有害警告：吞食会产生急性毒性H312皮肤接触有害警告：皮肤接触会产生急性毒性H314导致严重的皮肤烧伤和眼睛损伤危险：对皮肤有刺激和腐蚀性H330吸入会致命危险：吸入会产生急性毒性H373长期或反复接触可能对器官造成伤害警告：反复接触，可能对特定器官产生毒性参考资料：[1]
危害
20℃时五氯化磷就可蒸发，并且能相当快地达到空气中有害污染浓度。其对眼睛、皮肤和呼吸道具有腐蚀性。[2]
急救措施
针对不同情况给予相应急求措施：若受害者不慎吸入，应将其移至空气新鲜处，使其成半直立状态，必要时可给与人工呼吸；若受害者是皮肤接触，应先脱去受污染衣物，[2]然后用软纸或棉花擦去毒物，继之用3%的碳酸氢钠液浸泡后用大量水冲洗，[14]然后就医；若是眼睛接触，先用大量水冲洗几分钟，然后就医；若是食入，先漱口（不要催吐），饮用一两杯水然后就医。[2]
防护措施
操作时应穿防护服，并戴防护眼镜，以防止皮肤和眼的接触。如穿一般工作服，有可能受污染，应每天更换。操作现场应备置安全信号指示器和洗眼剂。[13]
消防
泄漏处置
如发生泄漏，应先疏散泄漏污染区人员至安全区，在确保安全情况下堵漏。喷水雾使五氯化磷减慢挥发（或扩散），但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水。可用沙土、蛭石或其他惰性材料吸收，然后收集，逐次以小量加入大量水中，静置，稀释液放入废水系统。如果大量泄漏，最好不用水处理，在技术人员指导下清除。[14]
储存
用玻璃瓶盛装，置阴凉、通风良好的地方，防潮、密封保存，[13]但不能食品和饲料等一起存放。[2]
参考资料 24
- Phosphorus pentachloride — pubchem
- 五氯化磷 — 国际化学品安全卡
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 五氯化磷 — 中国大百科全书
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24