三ヨウ化リン

三ヨウ化リン
IUPAC名 Phosphorus triiodide Phosphorus(III) iodide
別称 Triiodophosphine
識別情報
CAS登録番号	13455-01-1
PubChem	83485
ChemSpider	75323
SMILES IP(I)I
InChI InChI=1S/I3P/c1-4(2)3 Key: PZHNNJXWQYFUTD-UHFFFAOYSA-N InChI=1/I3P/c1-4(2)3 Key: PZHNNJXWQYFUTD-UHFFFAOYAR
特性
化学式	PI3
モル質量	411.68717 g/mol
外観	暗赤色の固体
密度	4.18 g/cm^3
融点	61.2 °C, 334 K, 142 °F
沸点	200 °C, 473 K, 392 °F (分解)
水への溶解度	分解する
構造
分子の形	三角錐形
危険性
EU分類	記載なし
NFPA 704	0 3 2
引火点	不燃
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

三ヨウ化リン (さんヨウかリン、phosphorus triiodide) は、化学式がPI₃の無機化合物である。赤色固体で水と激しく反応する。不安定すぎて保管が難しいとよく誤解されているが、実際は市販されている[1]。有機化学において、アルコール類をヨウ化アルキルに変換するのに広く使われる。強力な還元剤でもある。留意すべきはリンからヨウ素が外れP₂I₄を形成してしまうことであるが、室温でPI₅が存在するかは疑わしい。

特性

P-I結合はほとんど双極子を持たないため、二硫化炭素溶液中で実質的に双極子モーメントが0となる。 P-I結合は弱い。PBr₃やPCl₃より、はるかに不安定で、標準生成エンタルピーは−46 kJ/ mol（固体）しかない。リン原子は、178 ppm（H₃PO₄を0 ppmとする）のNMR化学シフトを有する。

反応

三ヨウ化リンは水と激しく反応し、亜リン酸（H₃PO₃）とヨウ化水素 (HI) に分解する。

還元剤、脱酸素剤としても強力である。-78 ℃でも、スルホキシドをチオエーテルに還元する[2]。一方、赤リンと共にPI₃のヨウ化ブチル溶液で加熱すると、P₂I₄に還元される。

製造

ヨウ素を白リンの二硫化炭素溶液に加えて合成する。

${\displaystyle {\ce {{P4}+ {6I2}-> 4PI3}}}$

別法では、PCl₃と特定の金属ヨウ化物かヨウ化水素を反応させ、PI₃に変換する。

用途

実験室では一級または二級アルコールをヨウ化アルキルに変換するのに広く使われる[3]。多くの場合、アルコール存在下で赤リンとヨウ素の反応によってPI₃はその場で合成される。例えば、メタノールからヨードメタンの合成など[4]。

${\displaystyle {\ce {{PI3}+ 3CH3OH -> {3CH3I}+ H3PO3}}}$

このヨウ化アルキルは求核置換反応やグリニャール試薬の合成に便利である。系中で温和な条件で合成できることから違法薬物の密造に用いられることもある。

出典

1. L. G. Wade, Jr., Organic Chemistry, 6th ed., p. 477, Pearson/Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA, 2005.
2. J. N. Denis; A. Krief (1980). “Phosphorus tri-iodide (PI3), a powerful deoxygenating agent”. J. Chem. Soc., Chem. Commun. (12): 544–5. doi:10.1039/C39800000544. 
3. B. S. Furnell et al., Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry, 5th edition, Longman/Wiley, New York, 1989.
4. King, C. S.; Hartman, W. W. (1943). "Methyl Iodide". Organic Syntheses (英語).; Collective Volume, vol. 2, p. 399

関連項目

• 三ヨウ化窒素
• 三フッ化リン