Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Фосфорорганические соединения

Фосфорорганические соединения, обширный класс органических соединений, содержащих в своём составе фосфор. Различают фосфорорганические соединения, в молекулах которых фосфор непосредственно связан с углеродом, и фосфорорганические соединения, в которых фосфор связан с органической частью молекулы через гетероатом – кислород, азот, серу (это главным образом эфиры и др. производные кислот фосфора). Фосфорорганические соединения второго типа широко распространены в природе преимущественно в виде эфиров фосфорной, пирофосфорной и трифосфорной кислот (см. Фосфорные кислоты); к ним относятся нуклеиновые кислоты, многие важные коферменты, аденозинтрифосфат (см. Аденозинфосфорные кислоты) – переносчик энергии в живых организмах, некоторые витамины. В 60-е гг. 20 в. в природе были найдены фосфорорганические соединения, содержащие связь фосфоруглерод, например (b-аминоэтилфосфоновая кислота (цилиатин).

  Классификация. Единая классификация фосфорорганических соединений не разработана. Фосфорорганические соединения классифицируют по различным признакам. По числу связей фосфоруглерод в молекуле, например первичные (RPH2), вторичные (R2PH) и третичные (K3P) – фосфины и их разнообразные производные (здесь и далее R – органический остаток). По валентному состоянию фосфора – производные трёх- и пятивалентного фосфора; известны также соединения двух-, четырёх-, пяти- и шестикоординационного фосфора; в соединениях, например, четырёхкоординационного фосфора атом фосфора несёт положительный заряд, шестикоординационного – отрицательный. По характеру фосфорной функции – фосфины, окиси фосфинов (R3PO), сульфиды (R3PS), имины (R3PNR’), фосфинометилены (P3P=CR’R’’), соединения фосфония (R4P + X-, см. Ониевые соединения), кислородные кислоты: фосфонистые (RPO2H2), фосфинистые (R2POH), фосфоновые (РРОзНа), фосфиновые (RaPO3H2), их разнообразные сернистые и азотистые аналоги и производные, а также различные органические производные (эфиры, амиды, ангидриды и др.) фосфорноватистой H3PO2, фосфористой H3PO3, фосфорной H3PO4 и др. кислот. Кроме того, известны фосфорорганические соединения со связью Р – Р, например ди-, три- и тетрафосфины, соответствующие циклофосфины и их производные.

  Получение. В синтезе фосфорорганических соединений большое значение имеют методы образования связи С–Р. К ним относятся: Арбузова реакция: (PO)3P + R’X (R’PO (OR)2 + RX; реакция Михаэлиса – Беккера: (RO)2PONa + R’X (R’PO (OR)2 + NaX; синтезы с металлоорганическими соединениями, например: PСl3 + SRMgX (R3P + 3MgXCl; фосфорилирование по типу реакции Фриделя – Крафтса: С6H6 + PСl3  С6H5PСl2 + HСl; присоединение пятихлористого фосфора к олефинам: С6H5СH = СH2 + 2PCl5 (C6H5CHCl – СH2PСl4×PCl5; алкилирование элементарного фосфора, например: 3RCl + 2P  RPCl2 + R2PCl; реакция диенового синтеза:

присоединение фосфорорганических соединений, содержащих связь Р – Н, к олефинам, карбонильным соединениям, основаниям Шиффа, например:

(RO)2PHO + NH3 + СH2O (NH2CH2PO (OR)2.

  Эфиры и др. производные кислот фосфора получают обычно действием хлорангидридов этих кислот на спирты (часто в присутствии оснований, связывающих выделяющийся HСl), например: RPOCl2 + 2R’OH + 2(С2Н5)3N (RPO (OR’)2 + 2(C2H5)3N×HСl.

  Соединения, содержащие связь Р=N, получают действием азидов на соединения трёхвалентного фосфора: P3P + С6H5N3 (R3P=NC6H5 + N2 или «фосфазореакцией»: RSO3NH3 + PCl5 (RSO2N=PСl3 + 2HСl. Фосфинометилены синтезируют чаще всего действием оснований на соли фосфония:

+ [R3PCH2R’] Cl- + NaOR’ (R3P = CHR’ + NaCl + R’OH.

  Применение. Фосфорорганические соединения используются в технике, сельском хозяйстве, медицине, а также в научных исследованиях. Больших масштабов достигло производство фосфорорганических пестицидов (инсектицидов, акарицидов, дефолиантов и др.). Однако, отличаясь высокой эффективностью, пестициды в большинстве своём токсичны для людей и животных, поэтому их применение требует мер предосторожности; вместе с тем они не накапливаются во внешней среде и тем выгодно отличаются от пестицидов др. типов. В медицине фосфорорганические соединения используются главным образом в офтальмологии; большое значение имеют также биологически важные фосфаты, например аденозинтрифосфат, кокарбоксилаза, ряд витаминов. Как комплексообразователи фосфорорганические соединения употребляют в экстракционном обогащении руд (в производстве урана и др. металлов). Многие фосфорорганические соединения применяют в качестве присадок к смазочным маслам, повышающих их эксплуатационные свойства (см. Присадки), компонентов пластмасс и волокон, придающих негорючесть (т. н. антипиренов), растворителей, гидравлических жидкостей и др. Получила развитие также область фосфорорганических комплексонов, используемых для разделения, например, металлов и для др. целей.

  Важное значение приобрели фосфорорганические соединения в органическом синтезе, например фосфинометилены – для синтеза олефинов из карбонильных соединений (Виттига реакция), эфиры пирофосфористой кислоты – в пептидном синтезе (см. Пептидная связь), разнообразные биологически важные фосфаты – в биохимических, молекулярно-биологическхи и физиологических исследованиях, окиси третичных фосфиновкатализаторы синтеза карбодиимидов. Распространение получили также фосфорсодержащие полимеры, получаемые из фосфорсодержащих мономеров или фосфорилированием высокомолекулярных соединений (целлюлозы, полиэтилена, каучука и др.). Такие продукты используются при получении негорючих изделий и ионообменных смол. К фосфорорганическим соединениям принадлежат также некоторые отравляющие вещества (например, зарин, зоман, табун, фосфорилтиохолины).

 

  Лит.: Арбузов А. Е., Избр. тр., М., 1952; Кабачник М. И., Фосфорорганические вещества, М., 1967; Пурдела Д., Вылчану Р., Химия органических соединений фосфора, пер. с рум., М., 1972; Нифантьев Э. Е., Химия фосфорорганических соединений, М., 1971; Гефтер Е. Л., Фосфорорганические мономеры и полимеры, М., 1960.

  М. И. Кабачник, Э. Е. Нифантьев.


Фосфорорганические соединения.



     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн