化学经纬
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三氯氧磷(POCl₃)制备盐酸气【制HCl·EA溶液】

chem有机方法341

三氯氧磷(POCl₃)制备盐酸气【制HCl·EA溶液】 第1张

Michał M. Achmatowicz 等提出分步水解机制:POCl₃首先与水反应生成 H₃PO₃Cl,随后分解为 H₃PO₃和 HCl,最终氧化为 H₃PO₄。


三氯氧磷(POCl₃)制备盐酸气【制HCl·EA溶液】 第2张

三氯氧磷(POCl₃)是一种强腐蚀性的路易斯酸,遇水会剧烈水解生成磷酸(H₃PO₄)和氯化氢(HCl)气体,实验室可通过其水解反应制备 HCl 气体。但该反应剧烈放热,需严格控制条件并做好安全防护。

三氯氧磷(POCl₃)制备盐酸气【制HCl·EA溶液】 第3张

当你想拥有干燥的盐酸乙酸乙酯或盐酸二氧六环溶液时,可以用此方法将来制备。将生成的 HCl 气体通过导管通入吸收瓶的所需溶剂中。盐酸本身是 HCl 的水溶液(含大量水),因此 POCl₃与盐酸混合时,盐酸中的水是实际反应物,而盐酸中的 Cl⁻对反应无显著影响。反应后溶液中 HCl 浓度会进一步升高,同时生成磷酸,体系酸性增强。

三氯氧磷(POCl₃)制备盐酸气【制HCl·EA溶液】 第4张

A:反应装置,将 POCl₃缓慢滴加至盐酸溶液中,25℃搅拌,滴加速度约1秒2~3滴,滴加需时常观察,会滴着滴着不再滴液,需要重新调整恒滴。
B,D:防倒吸装置。
C:浓硫酸,用来干燥盐酸气。
E:盐酸气吸收装置,温度在-10℃。四口瓶内装有乙酸乙酯或1,4-二氧六环。
F:尾气吸收装置,装有碱液。# 5端连接漏斗,防止全部在液面以下。
# 2 需要伸在液面以下。
拆卸装置时,需在通风橱中缓慢操作,避免残留气体泄漏。关闭分液漏斗活塞,停止滴加 POCl₃。先移除吸收瓶,再将圆底烧瓶中的液体冷却至室温(可继续冰浴)。

这一反应一定要谨慎操作,禁止将盐酸倒入 POCl₃中,POCl₃密度大于水,若将盐酸(水相)倒入 POCl₃(有机相)中,可能导致水浮于上层,局部剧烈反应引发喷溅。禁止在密闭容器中反应,必须使用敞口容器或配备泄压装置(如气球)。禁止在无防护条件下闻气味或接触试剂,POCl₃蒸气会刺激眼睛和呼吸道。
当POCl₃不慎接触皮肤时,立即用干布擦去液体,再用大量清水冲洗 15 分钟,涂抹碳酸氢钠软膏,严重需立即就医。放气严重致装置炸裂泄漏,立即撤离人员,关闭热源,用干砂或碎玻璃覆盖泄漏物,再用碳酸钠粉末中和,避免用水。
反应后的磷酸溶液需用碳酸钠粉末缓慢中和至 pH=6~8,再倒入指定的无机废液桶。残留 POCl₃的仪器先用无水乙醇清洗(POCl₃与乙醇反应生成磷酸三乙酯和 HCl),再用水冲洗,洗液合并至废液桶。
三氯氧磷水解法制备 HCl 气体的关键在于严格控温、缓慢滴加、防倒吸,但因其高毒性和腐蚀性,仅建议在实验室特殊需求(如需要无水 HCl 气体)时使用。操作前务必充分熟悉试剂特性,制定详细应急预案,并在有经验人员指导下进行。

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