Органи́ческие фосфа́ты (или фо́сфорные эфи́ры) — сложные эфиры ортофосфорной кислоты с общей формулой (RO)nP(O)(OH)3−n, где R — углеводородный радикал, n = 1—3.
Номенклатура править
Название органических фосфатов составляется из названий органических радикалов, входящих в состав молекулы, и окончания «-фосфат». Кислые органические фосфаты также называются органил- и диорганилфосфорными кислотами:
- (CH3O)P(O)(OH)2 — метилфосфат (метилфосфорная кислота);
- (CH3O)2P(O)OH — диметилфосфат (диметилфосфорная кислота);
- (CH3O)3PO — триметилфосфат.
Физические и химические свойства править
Органические фосфаты, у которых в молекуле присутствуют низшие алифатические заместители R, являются жидкостями, фосфаты с высшими заместителями представляют собой масла или кристаллические вещества. Они растворимы в спиртах, хлороформе, ряде полярных органических растворителей. Вторичные и третичные органические фосфаты могут быть растворимы в бензоле, простых эфирах, хлорированных углеводородах.
Термическая устойчивость органических фосфатов увеличивается при переходе от алкильных заместителей к арильным: алкил(арил)фосфаты начинают разлагаться при температурах ~150 °C, триарилфосфаты устойчивы до температур 300—350 °C. Термолиз фосфатов сопровождается отщеплением алкенов, при этом распад триалкилфосфатов ускоряется в присутствии кислот:
![{\displaystyle {\ce {R_{2}^{2}P(O)OCH2CHR_{2}^{1}->[^{\circ }t]R_{2}^{2}P(O)OH{}+CH2=CR_{2}^{1}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/687939ea1152f142499d8272ee1f0ef2c294b641)
При наличии алкильных заместителей с разветвлённой углеродной цепью термическая стабильность понижается, но при отсутствии атомов водорода в β-положении термостабильность значительно возрастает.
Кислые фосфаты также способны диспропорционировать при нагревании и хранении:
Кислые органические фосфаты проявляют более кислотные свойства, чем фосфорная кислота. Алкил- и арилфосфаты при комнатной температуре и в нейтральной среде не гидролизуются. Гидролиз кислых фосфатов ускоряется при pH < 7, гидролиз полных фосфатов — при pH > 7. Бициклофосфаты очень устойчивы термически и гидролитически, в то время как биоэнергетические фосфаты (например, аденозинтрифосфат) способны гидролизоваться с очень высокой скоростью.
Органические фосфаты реагируют со спиртами в жёстких условиях, образуют стабильные аддукты с соединениями бора BHal3, B(OR)3, способны образовывать комплексы с рядом металлов (U, Pu, Np, Zr, Th, Ce).
Получение и применение править
Синтез органических фосфатов заключается в ступенчатой реакции оксихлорида фосфора с соответствующими спиртами и фенолами, а также с их солями (алкоголятами и фенолятами):
Кислые фосфаты можно получать также реакцией спиртов с пентаоксидом фосфора P2O5, при этом в зависимости от соотношения реагентов образуются разные продукты.
К промышленным способам синтеза органических фосфатов относятся:
- реакция фосфора или трихлорида фосфора со спиртами;
- реакция пентаоксида фосфора с диэтиловым эфиром под давлением этилена при 180 °C;
- по реакции хлорфосфатов с карбонильными соединениями в присутствии оснований;
- по реакции Тодда-Атертона;
- по реакции Перкова.
Органические фосфаты используются:
- как модификаторы пластмасс, повышающие огнестойкость;
- как экстрагенты урана, нептуния и плутония, редкоземельных элементов (трибутилфосфат, 2-этилгексилфосфаты);
- как флотореагенты, пестициды, лекарственные средства и др.
Токсичность для людей править
Некоторые соединения могут быть ототоксичны (ухудшают слух)[1][2].
Примечания править
- ↑ Пьер Кампо, Кэти Маген, Стефан Габриэль, Анжела Мёллер, Эберхард Нис, Мария Долорес Соле Гомес и Эско Топпила. Ухудшение слуха при воздействии промышленного шума и химикатов. Обзор = Combined exposure to Noise and Ototoxic Substance (англ.) / Эусебио Риал Гонсалес и Джоанна Коск-Биенко (ред.). — Люксембург: Европейское агентство по безопасности и гигиене труда, 2009. — 63 p. — ISBN 978-92-9191-276-612. — doi:10.2802/16028. P. Campo, K. Maguin, S. Gabriel, A. Möller, E. Nies, M. Dolores, S. Gómez, E. Toppila. Combined Exposure to Noise and Ototoxic Substances (англ.) / E. R. González, J. Kosk-Bienko. — Luxembourg: European Agency for Safety and Health, 2009. — 62 p. — (Literature reviews). — ISBN 978-92-9191-276-6. — doi:10.2802/16028.
- ↑ Ann-Christin Johnson and Thais C. Morata. 142. Occupational exposure to chemicals and hearing impairment (The Nordic Expert Group for Criteria Documentation of Health Risks from Chemicals) (англ.) / Kjell Torén (ed.). — Arbete och Hälsa, Vetenskaplig skriftserie 2010; 44 (4) ISSN 0346-7821. — Gothenburg, Sweden: University of Gothenburg, 2010. — 190 p. — (Arbete och Hälsa / Work and Health). — ISBN 978-91-85971-21-3. Архивировано 11 мая 2023 года. PDF (Архивная копия от 24 мая 2023 на Wayback Machine).
Литература править
- Дрозд Г. И. Фосфаты органические // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5: Триптофан — Ятрохимия. — С. 131—132. — 783 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-85270-310-9.
- Нейланд О. Я. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — ISBN 5-06-001471-1.