химический каталог




ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ, эфиры фосфорной кислоты общей формулы (RО)nР(О)(ОН)3_n, где R - органическое радикал, n = 1-3. Различают полные (n = 3; средние, или третичные ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о.) и кислые ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕо. (n = 1,2, соответственно первичные и вторичные ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕо.).

Назв. ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. включает назв. органическое радикала (радикалов) в алкоксильной группе, которые являются префиксами к слову "фосфат", иногда ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. называют как эфир фосфорной кислоты [например, C2H5OP(O)(OH)2 - этилфосфат, или этиловый эфир фосфорной кислоты]; кислые ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. называют также органил- и диорганилфос-форными кислотами [например, (C2H5O)2P(O)OH - диэтилфосфор-ная кислота].

Кислые ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о., в которых R - остаток глицерина, углевода, аминоспиртов и др. (например, аденозинмонофосфат цикличе ский, нуклеиновые кислоты, нуклеотиды, тейхоевые кислоты, фосфолипиды), распространены во всех живых организмах и имеют важное значение для их жизнедеятельности.

Физ.-химический свойства. Как правило, ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. с низшими алифа-тич. радикалами - подвижные (n = 3) или вязкие (n =1,2) жидкости, остальные - кристаллич. вещества или масла (табл.). Большинство кислых и полных ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. с низшими алифатич. радикалами раств. в воде; многие ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. растворим в спиртах, CHCl3 и др. полярных органическое растворителях; третичные и вторичные ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. с R = Alk, Ar раств. также в простых эфирах, бензоле, галогенуглеводородах.

СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ ФОСФАТОВ

Соединение

T. кип., 0С/мм рт. ст.

Температура плавления,

0С.

d204

n20D

Химическая сдвиг в спектре ЯМР3IР,

м.д.

C2H5OP(O)(OH)2

Разлагается при нагревании

Сироп




PhOP(O)(OH)2


98 b1



-5,6

(CH3O)2P(O)OH

80/10-4

Сироп

1,3337

1,4049


(C4H9O)2P(O)OH

135-138/10-2

Масло


1,4288

-3(b1)

(н-C6H13O)2P(O)OH

136/10-4

Масло

1,0180*

1,4350

-

(PhO)2P(O)OH


70



-10

(4-BrC6H4O)2P(O)OH


200



-9

(CH3O)3PO

192/760


1,2144

1,3963

+ 1,5

(C4H9O)3PO

160/15


0,9766

1,4250

-1

(C5H11O)3PO

167/5


0,9608

1,4319

-4

(CH2 = CHO)3PO

58/4


1,1209

1,4289


(PhO)3PO

245/11

50



-18

(4-CH3C6H4O)3PO

220-222/2


1,1785

1,5566

-17

* d2020

Кислые ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. (их соли также называют фосфатами) - более сильные кислоты, чем H3PO4 [например, рКа для CH3OP(O)(OH)2 1,54 и 6,31, для глюкозо-6-фосфата 0,94 и 6,11, для (CH3O)2P(O)(OH) 1,29]. Диалкилфосфаты в растворе обычно ди-мерны, моноалкилфосфаты в гексане, бензоле и CCl4 - оли-гомеры (степень олигомеризации 8-14), в метаноле - мономеры.

Конфигурация молекул - тетраэдрическая с атомом P в центре. Величины дипольных моментов ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. колеблются в пределах 7,6• 10-30- 1,067• 10-29 Кл•м. В ИК спектрах полосы поглощения связи P = O 1200-1320, P-OH 820-1030, P-OC 1087-1242, C-OP около 1030, О —H 2525-3000 и 2000-2400 см -1. В спектрах ЯМР 31P химический сдвиги от -23 до +28 м. д.; константы спин-спинового взаимодействия атомов Р-0-Нб-11 Гц.

Химическая свойства. Триарилфосфаты обычно устойчивы до 300-350 0C; алкил- и арил(алкил)фосфаты разлагаются при температуре выше 150 0C (разложение полных фосфатов катализируют кислые примеси). При термодинамически разложении алкилфосфа-тов обычно образуются олефины:


Соед. с линейными цепями более устойчивы, чем с разветвленными; однако, если у атома С в -положении отсутствует хотя бы один атом водорода,- термодинамически стабильность существенно повышается. Термич. разложение -хлоралкилфосфа-тов протекает без выделения олефина по схеме:


При нагревании и длительного хранении кислые фосфаты частично диспропорционируют, например:

2(RO)2P(O)OH (RO)3PO + ROP(O)(OH)2

Алкилфосфаты достаточно сильные алкилирующие агенты; такая способность возрастает у них с уменьшением объема алкильного радикала. В сравнительно мягких условиях они алкилируют амины, соли галогеноводородных кислот, алкоголяты; при нагревании- спирты и ароматические соединение, например:


Алкил- и арилфосфаты обычно устойчивы к гидролизу при комнатной температуре и рН около 7. Исключительно высокой гидро-литич. и термодинамически устойчивостью обладают бициклофосфаты (формула I). Гидролиз кислых фосфатов обычно ускоряется в

кислых, а полных - в щелочных средах. В зависимости от условий гидролиза и структуры ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. может происходить разрыв связи P — О (например, при гидролизе пер вичных и третичных алкил-фосфатов при рН 10), С — О (в любых условиях в диалкил-фосфатах) или тех и др. связей. Циклич. фосфаты (II; X = OR, ОН) гидролизуются в 106-108 раз быстрее, чем (AIkO)2P(O)X или их б- и 7-членные циклический аналоги.

С очень высокими скоростями и экзотермически гидроли зуются некоторые биологически важные высокоэнергетич. фос-фаты [например, , кДж/моль, при рН 7 для HOOСС(СН3)2ОР(О)(ОН)2 - 62,01; для CH3C(O)OP(O)(OH)2 - 41,9; для (HO)2P(O)OCH2CH(OH)C(O)OP(O)(OH)2 -49,44; см. также Аденозинфосфорные кислоты].

Алкил- и арилфосфаты подвергаются алкоголизу лишь в жестких условиях. Исключение составляют соединение, у которых R = алкенил, ацил, CH2CH2F, C(CCl3) = NH, C(NRH)=NR, используемые в синтезе природные соединений. Некоторые из этих соединение, а также арилфосфаты вступают в реакцию аминолиза.

Благодаря электронодонорным свойствам ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. дают устойчивые аддукты с BX3 (X = Hal, OR), образуют комплексы с нек-рыми ионами тяжелых металлов (U, Pu, Np, Zr, Th, Ce и др.). Некоторые металлы II гр. периодической системы способны внедряться по связи С — О полных фосфатов, например:

(CH3O)3PO (CH3O)2P(O)OMgCH3 (CH3O)2P(O)OMgCl

В полных фосфатах группы RO может быть замещены на Hal(Cl, F) действием RC(O)Hal или PHal5, а также на органическое радикалы действием R"MgHal. При нагревании с P2S5 полные ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. превращаются в тионные аналоги [в ходе реакции они частично изоме-ризуются в тиолфосфаты (RO)2P(O)SR]. Взаимод. полных ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. с P2O5 может быть получены пиро- или метафосфаты:

4(RO)3PO + P2O5 3(RO)2P(O)OP(O)(OR)2 n(RO)3PO + nP2O5 (ROP02)n

Получение ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. Общий метод синтеза ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. в промышлености основан на реакции POCl3 со спиртами или фенолами (в присутствии акцепторов HCl или с его отдувом) либо с их Na- или К-производными. Атомы Cl в POCl3 можно последовательно замещать на различные группы RO. Образующиеся первоначально хлорфосфаты путем гидролиза можно превращать в кислые ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о., а действием эпоксидов - в -хлоралкилфосфаты.

Кислые ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. получают также алкоголизом P2O5. В зависимости от соотношения реагентов и др. условий образуются преимущественно первичные или вторичные фосфаты, либо эквимоляр-ная смесь этих соединений.

Пром. значение имеют также след, методы синтеза ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о.: взаимодействие PCl3 или белого P со спиртами и хлором; получение (C2H5O)3PO реакций P2O5 с диэтиловым эфиром в атмосфере этилена при 180 0C; действие ROH на диалкилфосфиты в среде CCl4 в присутствии третичных аминов (см. Тодда-Атертона реакция). Винилфосфаты получают взаимодействие (RO)3P с a-гало-генкарбонильными соединение (см. Перкова реакция)или взаимодействие хлорфосфатов с карбонильными соединение типа О = CXCHR2 (X = H, Alk, OR, SR, CN и др.; R = H, Alk, Hal и др.) в присуг. оснований.

Для получения нуклеотидов, фосфатов Сахаров, фосфоли-пидов и др. биологически важных ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. обычно используют активир. фосфорилирующие агенты. За редким исключением (например, морфолидо-, имиддазолидо- и триазолидопроизвод-ных) такие соединение получают и применяют без выделения, например:


Ограниченное использование в синтезе ФОСФАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ о. имеют такие методы, как окисление эфиров фосфористой кислоты (с помощью N2O4, H2O2 и др.), алкилирование солей кислых фосфатов с помощью RHal, алкоголиз или гидролиз ангидридов фосфорной кислоты, взаимодействие алкоксисиланов с галогенида-ми 4-координац. P.

Применение. Ф. о. широко используют в качестве добавок для модификации пластмасс (как пластификаторы, для повышения огнестойкости и способности к прокрашиванию -трибутилфосфат, трифенилфосфат, трикрезилфосфат, 2-этилгексилфосфаты и др.), экстрагентов (например, трибутилфосфат и 2-этилгексилфосфаты - для экстракции U, Pu, Np и др. радиоактивных элементов из отработанного ядерного горючего и РЗЭ из минер, сырья), флотореагентов, теплоносителей, пестицидов, лек. средств и др.

Литература: КорбриджД., Фосфор, пер. с англ., M., 1982, с. 329-429; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 5, M., 1983, с. 44-95; Cherbuliez E., в кн.: Organic phosphorus compounds, eds. G. Kosolapoff, L. Maier, v. 6, N. Y., 1973, p. 211-577; Clark V. [u. a.], "Angew. Chem.", 1964, Bd 97, № 3, S. 678.

Г. И. Дрозд.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
вратарские перчатки в перми купить
наклейки на авто в японском стиле
вмс установка стоимость
сковородки - гриль в казани

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.07.2017)