Bromid fosforitý

Bromid fosforitý (PBr3) je anorganická zlúčenina brómu s fosforom. Ide o jeden z bromidov fosforu. V bežných podmienkach ide o bezfarebnú kvapalinu, ktorá na vzduchu dymí (pretože podlieha hydrolýze vzdušnou vlhkosťou) a intenzívne zapácha. Široko sa používa v laboratóriu pre konverziu alkoholov na alkylbromidy.

Príprava 
Bromid fosforitý sa pripravuje pôsobením brómu na červený fosfor. Fosfor musí byť v nadbytku, aby sa zabránilo tvorbe bromidu fosforečného (PBr5):
P4 + 6Br2 → 4PBr3

Reakcia 
Bromid fosforitý, podobne ako chlorid a fluorid fosforitý, má vlastnosti ako Lewisova kyselina aj hydroxid. Napríklad s Lewisovou kyselinou, ako je bromid boritý, tvorí stabilné addukty, napríklad Br3B-PBr3. Súčasne ale môže v mnohých reakciách reagovať ako elektrofil či Lewisova kyselina, napríklad s amínmi.

Najdôležitejšími reakciami bromidu fosforitého sú tie s alkoholmi, kde sa hydroxylová skupina nahrádza atómom brómu a vzniká alkylbromid. Je možné preniesť všetky tri atómy brómu.

PBr3 + 3ROH → 3RBr + HP(O)(OH)2

Mechanizmus (ukázaný pre primárny alkohol) zahŕňa počiatočnú aktiváciu kyslíkového atómu v molekule alkoholu elektrofilným fosforom (čím vzniká dobrá odstupujúca skupina) a substitúciu SN2 na atóme uhlíka.

 
Vzhľadom na substitučné kroky SN2 táto reakcia všeobecne dobre funguje pre primárne a sekundárne alkoholy, ale zlyháva pri terciárnych alkoholov. Ak je reakčné chirálne uhlíkové centrum, reakcia väčšinou invertuje konfiguráciu na alfa uhlíku alkoholu, ako je to pri reakciách SN2 obvyklé.

Podobnou reakciou bromidu fosforitého konvertuje aj karboxylové kyseliny na acylbromidy:

PBr3 + 3RCOOH → 3RCOBr + HP(O)(OH)2

Bromid fosforitý je pomerne silným redukčným činidlom, oxidácia plynným kyslíkom je omnoho búrlivejšia ako u chloride fosforitom. Reakcia prebieha explozívne za vzniku oxidu fosforečného a brómu.

Použitie 
Hlavné použitie bromidu fosforitého je na konverziu primárnych a sekundárnych alkoholov na alkylbromidy, ako je popísané vyššie. Bromid fosforitý obvykle poskytuje vyššiu výťažnosť než kyselina bromovodíková a možno sa vyhnúť problémom s prešmykom karbokatiónu. Napríklad aj neopentylbromid možno získať z alkoholu s výťažnosťou 60%.

Ďalšou oblasťou použitia bromidu fosforitého je katalýza α-bromidácie karboxylových kyselín. Hoci sa acylbromidy vyrábajú v porovnaní s acylchloridmi v oveľa menšej miere, používajú sa ako medziprodukty v Hell-Volhard-Zelinského halogenizácii. Najskôr bromid fosforitý reaguje s karboxylovou kyselinou za vzniku acylbromidu, ktorý je pri bromácii reaktívnejší. Celý proces vyzerá takto:

 
Bromid fosforitý sa využíva tiež pri výrobe liečiv, napríklad alprazolamu, metohexitalu alebo fenoprofénu. Je tiež silným spomaľovačom horenia.

Bezpečnosť 
Bromid fosforitý uvoľňuje žieravý bromovodík, je toxický a búrlivo reaguje s vodou a alkoholmi.

V reakciách, kde ako vedľajší produkt vzniká kyselina fosforitá, treba dať pri destilácii pozor na to, že sa táto zlúčenina môže pri teplotách nad cca 160 °C rozkladať za vzniku fosfánu, ktorý môže pri kontakte so vzduchom explodovať.

Podobné látky 
 Fluorid fosforitý
 Chlorid fosforitý
 Jodid fosforitý
 Bromid antimonitý
 Bromid arzenitý
 Bromid dusitý
 Bromid fosforečný
 Oxybromid fosforečný

Referencie

Literatúra 
 
 Norman Neil Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997. ISBN 0-7506-3365-4
 David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990. ISBN 0-8493-0471-7
 Jerry March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992. ISBN 0-471-60180-2
 The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.

Zdroj 

Zlúčeniny fosforu
Fosforitý
Fosforitý
Rozpúšťadlá
Spomaľovače horenia