三臭化リンのソースを表示

{{Chembox
|   Name = 三臭化リン
|   ImageFile = Phosphorus-tribromide-2D-dimensions.png
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|   ImageName = 三臭化リンの構造式
|   ImageFile1 = Phosphorus-tribromide-3D-vdW.png
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|   ImageName1 = 三臭化リンの空間充填モデル
|   IUPACName = 三臭化リン
|   OtherNames = 臭化リン(III)
| Section1 = {{Chembox Identifiers
|   CASNo = 7789-60-8
|    CASNo_Ref = {{cascite}}
|   RTECS = TH4460000
|   EINECS = 232-178-2
  }}
| Section2 = {{Chembox Properties
|   Formula = PBr<sub>3</sub>
|   MolarMass = 270.70 g/mol
|   Appearance = 無色透明の液体
|   Density = 2.852 g/cm<sup>3</sup>, 液体
|   Solubility = [[加水分解]]
|   MeltingPt = -41.5 ℃ (231.7 K)
|   BoilingPt = 173.2 ℃ (446.4 K)
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  }}
| Section3 = {{Chembox Structure
|   MolShape = [[三角錐形]]
|   Dipole =
  }}
| Section7 = {{Chembox Hazards
|   EUClass = 腐食性 ('''C''')
|   EUIndex = 015-103-00-6
|   FlashPt =
|   RPhrases = {{R14}}, {{R34}}, {{R37}}
|   SPhrases = {{S1/2}}, {{S26}}, {{S45}}
  }}
| Section8 = {{Chembox Related
|   OtherAnions = [[三フッ化リン]]<br/>[[三塩化リン]]<br/>[[三ヨウ化リン]]
|   OtherCations = [[三臭化窒素]]<br/>[[三臭化ヒ素]]<br/>[[三臭化アンチモン]]
|   OtherCpds = [[五臭化リン]]<br/>[[臭化ホスホリル]]
  }}
}}
'''三臭化リン'''（さんしゅうかリン）は[[リン]]と[[臭素]]から成り化学式 PBr<sub>3</sub> で表される[[無機化合物]]である。実験室レベルの有機合成において[[アルコール]]を[[ハロゲン化アルキル|臭化アルキル]]へ変換するために汎用される。

==化学的性質==
[[三塩化リン]]や[[三フッ化リン]]と同じように、[[ルイス酸]]と[[ルイス塩基]]の両方の性質を併せ持つ。例としては、ルイス塩基として[[三臭化ホウ素]]と1:1の安定な錯体(Br<sub>3</sub>B-PBr<sub>3</sub>)を形成するというものがある。それと同時に求電子試薬として、あるいはルイス酸としてアミンを始めとする様々な化合物と反応する。

最も重要な反応の一つは、アルコールの[[ヒドロキシ基]] (&minus;OH) を臭素が置換し、臭化アルキルを生成させるというものである。三臭化リンの3つの[[臭素]]原子は全て置換可能である。
: <chem>PBr3\ + 3R-OH -> 3R-Br\ + HP(O)(OH)2</chem>
アルコールの酸素原子が求電子的なリン原子により活性化されると同時に臭素原子がアニオンとして脱離し、このアニオンがアルコールのα炭素に攻撃するという、[[求核置換反応|S<sub>N</sub>2型反応]]により反応が進行する。

この反応はS<sub>N</sub>2反応であるため、アルコールは1級もしくは2級である必要がある。アルコールのα炭素が[[キラリティー|キラル]]である場合、立体構造が反転することに注意が必要である。

似たような反応では、[[カルボン酸]]から[[カルボン酸ハロゲン化物|カルボン酸臭化物]]を生成させる。
: <chem>PBr3\ + 3 R-COOH -> 3 R-COBr\ + HP(O)(OH)2</chem>

強力な還元剤としても用いられ、三塩化リンより酸化されやすい。酸素と爆発的に反応し、[[五酸化二リン]]と臭素を発生させる。

==合成==
既にある三臭化リンに溶解させた白リンと、臭素を反応させることで新たに三臭化リンが得られる。[[五臭化リン]]を生成させないため、リンを過剰に用いる。
: <chem>P4\ + 6 Br2 -> 4 PBr3</chem>

==利用==
主に1級もしくは2級アルコールから臭化アルキルを合成するのに用いられる<ref name=OrgSynth3-370>George C. Harrison, H. Diehl, in ''Organic Syntheses Collective Volume 3'', p 370, Wiley, New York, 1955.</ref>。三臭化リンを用いると[[臭化水素]]を用いた場合よりも高収率で得られることが多く、[[カルボカチオン転位]]も避けることができる。例えばネオペンチルアルコールから対応する臭化物を合成する場合であっても、60%の収率で得ることができる<ref name=OC6th-477>L. G. Wade, Jr., ''Organic Chemistry'', 6th ed., p. 477, Pearson/Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA, 2005.</ref>。

他には、カルボン酸のα位を臭素化する触媒として用いられる。一般的にカルボン酸臭化物はカルボン酸塩化物より生成しにくいため、[[ヘル・ボルハルト・ゼリンスキー反応]]が起こってしまう<ref name=OC6th-1051>L. G. Wade, Jr., ''Organic Chemistry'', 6th ed., p. 1051, Pearson/Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA, 2005.</ref>。カルボン酸臭化物が生成することがこの反応の駆動力となっている。

工業的には[[アルプラゾラム]]や[[メトヘキシタール]]、[[フェノプロフェン]]といった薬を合成する際に用いられる。また強力な火災鎮火剤として用いられることがある。

==安全性==
分解すると毒性のある[[臭化水素]]を発生する。強い金属腐食性がある。また水やアルコールと激しく反応する。

アルコールの臭素化反応において副生成物として生成する[[亜リン酸]]は160度以上に加熱すると分解し、[[ホスフィン]]を生成する。このホスフィンは空気と混合することで爆発する危険性がある<ref name=OrgSynth3-370>George C. Harrison, H. Diehl, in ''Organic Syntheses Collective Volume 3'', p 370, Wiley, New York, 1955.</ref>。

== 参考文献 ==
* N. N. Greenwood, A. Earnshaw, ''Chemistry of the Elements'', 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
* ''Handbook of Chemistry and Physics'', 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
* J. March, ''Advanced Organic Chemistry'', 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
* ''The Merck Index'', 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.
* R. R. Holmes, ''Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry'' '''12''', 266-275 (1960).
{{脚注ヘルプ}}
<references/>

{{リンの化合物}}
{{デフォルトソート:さんしゆうかりん}}
[[Category:無機化合物]]
[[Category:臭素の化合物]]
[[Category:リンの化合物]]
[[Category:有機反応試剤]]