Orgaaniset fosfaatit

Orgaaniset fosfaatit (tai fosforihappoesterit ) - ortofosforihapon esterit , joilla on yleinen kaava (RO) n P (O) (OH) 3 - n , jossa R on hiilivetyradikaali , n \u003d 1-3 .

Nimikkeistö

Orgaanisten fosfaattien nimi koostuu molekyylin muodostavien orgaanisten radikaalien nimistä ja päätteestä "-fosfaatti". Happamia orgaanisia fosfaatteja kutsutaan myös organyyli- ja diorganyylifosforihapoiksi:

(CH30 ) P(O)(OH) 2 -metyylifosfaatti (metyylifosforihappo);
(CH30 ) 2P ( O)OH - dimetyylifosfaatti (dimetyylifosforihappo);
(CH30 ) 3PO - trimetyylifosfaatti.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Orgaaniset fosfaatit, joiden molekyylissä on alempia alifaattisia substituentteja R, ovat nesteitä, fosfaatit, joissa on korkeampia substituentteja, ovat öljyjä tai kiteisiä aineita. Ne liukenevat alkoholeihin , kloroformiin ja useisiin polaarisiin orgaanisiin liuottimiin . Sekundaariset ja tertiääriset orgaaniset fosfaatit voivat olla liukoisia bentseeniin , eettereihin , kloorattuihin hiilivetyihin.

Orgaanisten fosfaattien lämpöstabiilisuus kasvaa siirtyessään alkyylistä aryylisubstituenteiksi: alkyyli(aryyli)fosfaatit alkavat hajota ~150 °C:n lämpötiloissa, kun taas triaryylifosfaatit ovat stabiileja 300–350 °C:n lämpötiloihin asti. Fosfaattien termolyysiin liittyy alkeenien eliminaatio , kun taas trialkyylifosfaattien hajoaminen kiihtyy happojen läsnä ollessa:

\mathsf{R^2_2P(O)OCH_2CHR^1_2 \ \xrightarrow[]{^ot} \ R^2_2P(O)OH + CH_2\text{=}CR^1_2}

Haaroittuneen hiiliketjun omaavien alkyylisubstituenttien läsnä ollessa lämpöstabiilisuus heikkenee, mutta jos β-asemassa ei ole vetyatomeja, lämpöstabiilisuus kasvaa merkittävästi.

Happamat fosfaatit voivat myös kasvaa suhteettomasti lämmityksen ja varastoinnin aikana:

\mathsf{2(RO)_2P(O)OH + B \nuoli oikealle (RO)_3PO + ROP(O)(OH)_2}

Happamat orgaaniset fosfaatit ovat happamampia kuin fosforihappo. Alkyyli- ja aryylifosfaatit eivät hydrolysoidu huoneenlämpötilassa ja neutraalissa väliaineessa. Happamien fosfaattien hydrolyysi kiihtyy pH :ssa < 7 , kokonaisfosfaattien hydrolyysi kiihtyy pH:ssa > 7 . Bisyklofosfaatit ovat erittäin stabiileja termisesti ja hydrolyyttisesti, kun taas bioenergeettiset fosfaatit (kuten adenosiinitrifosfaatti ) pystyvät hydrolysoitumaan erittäin suurella nopeudella.

Orgaaniset fosfaatit reagoivat alkoholien kanssa ankarissa olosuhteissa, muodostavat stabiileja additiotuotteita booriyhdisteiden BHal 3 , B(OR) 3 kanssa ja pystyvät muodostamaan komplekseja useiden metallien (U, Pu, Np, Zr, Th, Ce) kanssa.

Hankinta ja soveltaminen

Orgaanisten fosfaattien synteesi koostuu fosforioksikloridin vaiheittaisesta reaktiosta vastaavien alkoholien ja fenolien sekä niiden suolojen ( alkoholaatit ja fenolaatit) kanssa:

{\mathsf {POCl_{3}+3C_{2}H_{5}ONa\oikea nuoli (C_{2}H_{5}O)_{3}PO+3NaCl))

Happamia fosfaatteja voidaan saada myös saattamalla alkoholit reagoimaan fosforipentoksidin P 2 O 5 kanssa, kun taas reagenssien suhteesta riippuen muodostuu erilaisia tuotteita.

Teollisia menetelmiä orgaanisten fosfaattien synteesiä varten ovat:

fosforin tai fosforitrikloridin reaktio alkoholien kanssa;
fosforipentoksidin reaktio dietyylieetterin kanssa eteenipaineessa 180 °C:ssa;
kloorifosfaattien reaktiolla karbonyyliyhdisteiden kanssa emästen läsnä ollessa;
Todd-Athertonin reaktiolla ;
Perkovin reaktion mukaan .

Orgaanisia fosfaatteja käytetään:

palonkestävyyttä lisäävien muovien modifiointiaineina;
uraanin , neptuniumin ja plutoniumin uuttoaineina , harvinaisten maametallien alkuaineet ( tributyylifosfaatti , 2-etyyliheksyylifosfaatit);
vaahdotusaineina , torjunta - aineina , lääkkeinä jne.

Kirjallisuus

Drozd G. I. Orgaaniset fosfaatit // Chemical Encyclopedia : 5 osana / Ch. toim. N. S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - V. 5: Tryptofaani - Iatrokemia. — S. 131-132. — 783 s. - 10 000 kappaletta. — ISBN 5-85270-310-9 .
Neiland O. Ya. Orgaaninen kemia. - M . : Korkeakoulu, 1990. - 751 s. - 35 000 kappaletta. — ISBN 5-06-001471-1 .