五氟化磷

五氟化磷（化学式：PF₅），是磷卤化合物，磷原子的氧化数为+5，包含有一个三中心四电子键。^[1] 五氟化磷在常温常压下为无色恶臭气体，其对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激性。是活性极大的化合物，在潮湿空气中会剧烈产生有毒和腐蚀性的氟化氢白色烟雾。五氟化磷被用作聚合反应的催化剂。

五氟化磷
IUPAC名 phosphorus pentafluoride
别名	氟化磷（V）
识别
CAS号	7647-19-0  Y
PubChem	24295
ChemSpider	22715
SMILES	FP(F)(F)(F)F
InChI	1/F5P/c1-6(2,3,4)5
InChIKey	OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYAH
UN编号	2198
EINECS	231-602-3
RTECS	TH4070000
性质
化学式	PF5
摩尔质量	125.9685 g·mol⁻¹
外观	无色气体
熔点	−93.78 °C (179.4 K)
沸点	−84.5 °C (188.7 K)
溶解性（水）	水解
结构
分子构型	三角双锥
偶极矩	0 D
相关物质
其他阴离子	PF3 PCl5
相关五氟化物	AsF5, SbF5, BiF5, ClF5, BrF5, IF5, TaF5, UF5
相关化学品	VOF3
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

结构

五氟化磷分子为三角双锥构型，单晶X射线衍射研究显示PF₅分子有两种不同的P−F键（垂直与水平）：P−F_ax = 158.0 pm 与 P−F_eq = 152.2 pm。气相电子衍射分析也得到相似的值：P−F_ax = 158 pm 与P−F_eq = 153 pm。

有趣的是，即使在−100°C 的低温下，¹⁹F核磁共振谱也无法分辨轴向的氟原子与水平面的氟原子，只有一个简单的氟共振峰；这表明在毫秒单位级时，五氟化磷的五个氟原子是等同的，轴向与水平方向的氟原子发生着极快的交换作用。电子衍射和单晶X射线衍射没有发现这种影响，是因为他们的时间单位比核磁共振谱学更短，从而得以分辨出两种不同的氟原子。

这个现象首先由 Gutowsky^[2] 注意到，目前一般通过Berry假旋转作用来解释，即认为两个三角双锥结构通过变为一个四方锥构型的中间体，在不停地发生着转换。

参见

• 其他磷的卤化物：五氯化磷、五溴化磷、五碘化磷；三氟化磷
• 六氟磷酸

参考资料

1. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements, 2nd Edition, Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
2. Gutowsky, H. S.; McCall, D. W.; Slichter, C. P. "Nuclear Magnetic Resonance Multiplets in Liquids" Journal of Chemical Physics 1953, volume 21, 279.