三氧化二磷

三氧化二磷化學式P4O6)是一種由組成的化合物。它是一種白色蠟狀有大蒜氣味的極毒晶體,在室溫下融化[1]。雖然它的正確名稱應該是六氧化四磷,但以前一直以為分子結構是P2O3,因此三氧化二磷的名稱一直沿用至今。

三氧化二磷
別名 六氧化四磷
識別
CAS號 1314-24-5  checkY
PubChem 123290
ChemSpider 109897
SMILES
 
  • O1P3OP2OP(OP1O2)O3
InChI
 
  • 1/O6P4/c1-7-2-9-4-8(1)5-10(3-7)6-9
InChIKey VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYAV
ChEBI 37372
性質
化學式 P4O6
摩爾質量 109.946 g·mol⁻¹
外觀 無色單斜晶體或液體
密度 2.13 g/cm3
熔點 23.8 °C
沸點 173 °C
溶解性 與水反應
pKa 9.2
結構
偶極矩 0
危險性
NFPA 704
 
4
2
 
相關物質
其他陰離子 三硫化四磷
其他陽離子 三氧化二氮
三氧化二砷
三氧化二銻
相關化學品 五氧化二磷
亞磷酸
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

三氧化二磷為Td結構,其結構與金剛烷類似,可以看做是金剛烷中的四個叔碳被磷原子替代,而六個仲碳被氧原子替代。

製備

三氧化二磷由白磷在有限的氧氣中燃燒得到。該反應產率可達50%,產物中含少量白磷,可用汞弧燈照射將白磷轉化為紅磷,然後加熱蒸出三氧化二磷而進行提純。反應的副產物還有五氧化二磷一氧化四磷[1]

 

化學性質

200-400°C時在密封管中減壓加熱三氧化二磷時,三氧化二磷分解為四氧化二磷紅磷

 (紅磷)

三氧化二磷與過量冷水混合振盪反應時生成亞磷酸[2]

 

與熱水的反應複雜且較為劇烈,生成紅磷磷化氫亞磷酸磷酸[2]

單質反應生成三氯氧磷三溴氧磷。與反應很慢,生成紅色的產物。加壓條件下二者在四氯化碳中反應,析出橘紅色的四碘化二磷[1]

 

三氧化二磷與氯化氫反應生成亞磷酸和三氯化磷

 

P4O6臭氧在 195 K 下反應,形成不穩定的 P4O18[3]

 

P4O18在238 K以上的溶液中分解,釋放O2氣體。乾燥的P4O18分解時會爆炸。

P4O6也可以作為配體(性質類似於亞磷酸酯),取代四羰基鎳五羰基鐵中的羰基,形成一系列的配合物。以P4O6·Fe(CO)4為例,該配合物有如下圖所示的結構,其中三氧化二磷是用一個磷原子與Fe配位(X射線單晶繞射數據)。[4]

 

參見

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 A. F. Holleman; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils. Inorganic Chemistry. Boston: Academic Press. 2001. ISBN 0-12-352651-5. 
  2. ^ 2.0 2.1 Ralf Steudel: Chemie der Nichtmetalle, Synthesen - Strukturen - Bindung - Verwendung, 4. Auflage, 2014 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-030439-8, S. 407–408, (abgerufen über De Gruyter Online).
  3. ^ .Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe. Chapter 15: The group 15 elements. Inorganic Chemistry, 3rd Edition. Pearson. 2008: 473. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  4. ^ M. Jansen and J. Clade. Tetracarbonyl(tetraphosphorus hexaoxide)iron. Acta Cryst. November 1996, C52 (11): 2650–2652. doi:10.1107/S0108270196004398.