El tribromuro de fósforo es un líquido incoloro con la fórmula P Br 3 . El líquido humea en el aire húmedo debido a la hidrólisis y tiene un olor penetrante. Se utiliza en el laboratorio para la conversión de alcoholes en bromuros de alquilo .
El PBr 3 se prepara tratando fósforo rojo con bromo . Se utiliza un exceso de fósforo para evitar la formación de PBr 5 : [1] [2]
Debido a que la reacción es altamente exotérmica, a menudo se realiza en presencia de un diluyente como PBr3 . El tribromuro de fósforo también se genera in situ a partir de fósforo rojo y bromo. [3]
El tribromuro de fósforo, como el PCl 3 y el PF 3 , tiene propiedades tanto de base de Lewis como de ácido de Lewis . Por ejemplo, con un ácido de Lewis como el tribromuro de boro se forman aductos estables 1:1 como Br 3 B · PBr 3 . Al mismo tiempo, el PBr 3 puede reaccionar como electrófilo o ácido de Lewis en muchas de sus reacciones, por ejemplo con aminas .
Una reacción importante del PBr 3 es con los alcoholes , donde reemplaza un grupo OH con un átomo de bromo para producir un bromuro de alquilo . Los tres bromuros se pueden transferir. [4]
Hay varios procedimientos detallados disponibles. [5] [6] En algunos casos, la trifenilfosfina /Br 2 es superior al PBr 3 . [7]
El mecanismo de un alcohol primario implica la formación de un éster de fósforo (para formar un buen grupo saliente), seguido de una sustitución S N 2 .
Debido al paso de sustitución S N 2, la reacción generalmente funciona bien para alcoholes primarios y secundarios , pero falla para alcoholes terciarios. Si el centro del carbono que reacciona es quiral , la reacción suele ocurrir con inversión de configuración en el carbono alfa al alcohol, como es habitual en una reacción S N 2.
En una reacción similar, el PBr 3 también convierte los ácidos carboxílicos en bromuros de acilo : [8]
El uso principal del tribromuro de fósforo es la conversión de alcoholes primarios o secundarios en bromuros de alquilo , [9] como se describió anteriormente. El PBr 3 normalmente da rendimientos más altos que el ácido bromhídrico y evita problemas de transposición de carbocationes ; por ejemplo, incluso se puede preparar bromuro de neopentilo a partir del alcohol con un rendimiento del 60%. [10]
Otro uso del PBr 3 es como catalizador para la α-brominación de ácidos carboxílicos . Aunque los bromuros de acilo rara vez se fabrican en comparación con los cloruros de acilo , se utilizan como intermediarios en la halogenación Hell-Volhard-Zelinsky . [11] Inicialmente, el PBr 3 reacciona con el ácido carboxílico para formar el bromuro de acilo, que es más reactivo hacia la bromación. El proceso general se puede representar como
A escala comercial, el tribromuro de fósforo se utiliza en la fabricación de productos farmacéuticos como alprazolam , metohexital y fenoprofeno . También es un potente agente extintor de incendios comercializado con el nombre de PhostrEx .
El tribromuro de fósforo se utiliza como dopaje en microelectrónica . [12]
El PBr 3 desprende HBr corrosivo, que es tóxico y reacciona violentamente con el agua y los alcoholes.
En las reacciones que producen ácido fosforoso como subproducto, al procesarlo por destilación, tenga en cuenta que este puede descomponerse por encima de los 160 °C aproximadamente para dar fosfina , que puede provocar explosiones en contacto con el aire. [9]
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