Фосфорорганічні з'єднання
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Фосфорорганічні з'єднання

Фосфорорганічні з'єднання, обширний клас органічних сполук, що містять в своєму складі фосфор. Розрізняють Ф. с., в молекулах яких фосфор безпосередньо пов'язаний з вуглецем, і Ф. с., в яких фосфор пов'язаний з органічною частиною молекули через гетероатом – кисень, азот, сірку (це головним чином ефіри і ін. похідні кислот фосфору). Ф. с. другого типа широко поширені в природі переважно у вигляді ефірів фосфорної пірофосфорною і тріфосфорной кислот (див. Фосфорні кислоти ) ; до них відносяться нуклеїнові кислоти, багато важливих коферменти, аденозинтрифосфат (див. Аденозінфосфорниє кислоти ) – переносник енергії в живих організмах, деякі вітаміни . В 60-і рр. 20 ст в природі було знайдено Ф. с., що містять зв'язок фосфор – вуглець, наприклад (b-аміноетілфосфоновая кислота (циліатін).

  Класифікація. Єдина класифікація Ф. с. не розроблена. Ф. с. класифікують по різних ознаках. По числу зв'язків фосфор – вуглець в молекулі, наприклад первинні (Rph 2 ), вторинні (R 2 PH) і третинні (K 3 P) – фосфіни і їх всілякі похідні (тут і далі R – органічний залишок). По валентному стану фосфору – похідні трьох- і п'ятивалентного фосфору; відомі також з'єднання двух-, четирех-, пяті- і шестикоординаційного фосфору; у з'єднаннях, наприклад, чотирьохкоординаційного фосфору атом фосфору несе позитивний заряд, шестикоординаційного – негативний. По характеру фосфорній функції – фосфіни, окисли фосфінов (R 3 PO), сульфіди (R 3 PS), іміни (R 3 PNR’), фосфінометілени (P 3 P=cr’r’’), з'єднання фосфонія (R 4 P + X - , див.(дивися) Онієвиє з'єднання ) , кисневі кислоти: фосфоністиє (Rpo 2 H 2 ), фосфінисті (R 2 POH), фосфоновиє (РРОзНа), фосфінові (Rapo 3 H 2 ), їх всілякі сірчисті і азотисті аналоги і похідні, а також різні органічні похідні (ефіри, аміди, ангидріди і ін.) фосфорнуватистої H 3 Po 2 , фосфористою H 3 Po 3 , фосфорною H 3 Po 4 і ін. кислот. Крім того, відомі Ф. с. із зв'язком Р – Р, наприклад ді-, трі- і тетрафосфіни, відповідні циклофосфіни і їх похідні.

  Здобуття. В синтезі Ф. с. велике значення мають методи утворення зв'язку С–Р. До них відносяться: Арбузова реакція: (PO) 3 P + R’X (R’PO (OR) 2 + RX; реакція Міхаеліса – Беккера: (RO) 2 Pona + R’X (R’PO (OR) 2 + NAX; синтези з металоорганічними сполуками, наприклад: PСl 3 + Srmgx (R 3 P + 3mgxcl; фосфорилування по типові реакції Фріделя – Крафтса: С 6 H 6 + PСl 3  С 6 H 5 PСl 2 + HСl; приєднання п'ятихлористого фосфору до олефінам: С 6 H 5 Сh = Сh 2 + 2pcl 5 (C 6 H 5 Chcl – Сh 2 PСl 4 ×PCl 5 ; алкилірованіє елементарного фосфору, наприклад: 3rcl + 2p  Rpcl 2 + R 2 Pcl; реакція диєнового синтезу:

приєднання Ф. с., що містять зв'язок Р – Н, до олефінам, карбонільним з'єднанням, підставам Шиффа, наприклад:

(RO) 2 PHO + Nh 3 + Сh 2 O (Nh 2 Ch 2 PO (OR) 2 .

  Ефіри і ін. похідні кислот фосфору отримують зазвичай дією хлорангидрідов цих кислот на спирти (часто у присутності підстав, що зв'язують HСl, що виділяється), наприклад: Rpocl 2 + 2r’oh + 2(С 2 Н 5 ) 3 N (RPO (OR’) 2 + 2(C 2 H 5 ) 3 N×HСl.

  З'єднання, що містять зв'язок Р=n, отримують дією азидів на з'єднання тривалентного фосфору: P 3 P + С 6 H 5 N 3 (R 3 P=nc 6 H 5 + N 2 або «фосфазореакцией»: Rso3nh3 + Pcl5 (Rso 2 N=pСl 3 + 2hСl. Фосфінометілени синтезують найчастіше дією підстав на солі фосфонія:

+ [R 3 Pch 2 R’] Cl - + NAOR’ (R 3 P = CHR’ + Nacl + R’OH.

  Вживання. Ф. с. використовуються в техніці, сільському господарстві, медицині, а також в наукових дослідженнях. Великих масштабів досягло виробництво фосфорорганічних пестицидів (інсектицидів, акаріцидов, дефоліантів і ін.). Проте, відрізняючись високою ефективністю, пестициди в більшості своїй токсичні для людей і тварин, тому їх вживання вимагає запобіжних засобів; в той же час вони не накопичуються в зовнішньому середовищі і тим вигідно відрізняються від пестицидів ін. типів. У медицині Ф. с. використовуються головним чином в офтальмології ; велике значення мають також біологічно важливі фосфати, наприклад аденозинтрифосфат, кокарбоксилаза, ряд вітамінів. Як комплексообразователі Ф. с. вживають в екстракційному збагаченні руд (у виробництві урану і ін. металів). Багато Ф. с. застосовують як присадки до змащувальних масел, що підвищують їх експлуатаційні властивості (див. Присадки ) , компоненти пластмас і волокон, що додають негорючесть (т.з. антіпіренов ) , розчинників, гідравлічних рідин і ін. Отримала розвиток також область фосфорорганічних комплексонов, використовуваних для розділення, наприклад, металів і для ін. цілей.

  Важливе значення придбали Ф. с. в органічному синтезі, наприклад фосфінометілени – для синтезу олефінов з карбонільних з'єднань ( Віттіга реакція ) , ефіри пірофосфорістой кислоти – в пептидному синтезі (див. Пептидний зв'язок ), всілякі біологічно важливі фосфати – в біохімічних, молекулярно-біологичеськхи і фізіологічних дослідженнях, окисли третинних фосфінов – каталізатори синтезу карбодиїмідів. Поширення набули також фосфорсодержащие полімери, що отримуються з фосфорсодержащих мономерів або фосфорилуванням високомолекулярних з'єднань (целюлози, поліетилену, каучуку і ін.). Такі продукти використовуються при здобутті негорючих виробів і іонообмінних смол. ДО Ф. с. належать також деякі отруйливі речовини (наприклад, зарин, зоман, табун, фосфорілтіохоліни ) .

  Літ.: Кавунів А. Е., Ізбр. тр., М., 1952; Шинкар М. І., Фосфорорганічні речовини, М., 1967; Пурдела Д., Вилчану Р., Хімія органічних сполук фосфору, пер.(переведення) з рум.(румунський), М., 1972; Ніфантьев Е. Е., Хімія фосфорорганічних з'єднань, М., 1971; Гефтер Е. Л., Фосфорорганічні мономери і полімери, М., 1960.

  М. І. Шинкар, Е. Е. Ніфантьев.

Фосфорорганічні з'єднання.