Классификация.
Единая классификация Ф. с. не разработана. Ф. с. классифицируют по различным признакам. По числу связей фосфор – углерод в молекуле, например первичные (RPH2
), вторичные (R2
PH) и третичные (K3
P) – 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 (R3
PO), сульфиды (R3
PS), имины (R3
PNR’), фосфинометилены (P3
P=CR’R’’), соединения фосфония (R4
P +
X-
, см. Ониевые соединения
),
кислородные кислоты: фосфонистые (RPO2
H2
), фосфинистые (R2
POH), фосфоновые (РРОзНа), фосфиновые (RaPO3
H2
), их разнообразные сернистые и азотистые аналоги и производные, а также различные органические производные (эфиры, амиды, ангидриды и др.) фосфорноватистой H3
PO2
, фосфористой H3
PO3
, фосфорной H3
PO4
и др. кислот. Кроме того, известны Ф. с. со связью Р – Р, например ди-, три- и тетрафосфины, соответствующие циклофосфины и их производные. Получение.
В синтезе Ф. с. большое значение имеют методы образования связи С–Р. К ним относятся: Арбузова реакция: (PO)3
P + R’X (R’PO (OR)2
+ RX; реакция Михаэлиса – Беккера: (RO)2
PONa + R’X (R’PO (OR)2
+ NaX; синтезы с металлоорганическими соединениями, например: PСl3
+ SRMgX (R3
P + 3MgXCl; фосфорилирование по типу реакции Фриделя – Крафтса: С6
H6
+ PСl3
С6
H5
PСl2
+ HСl; присоединение пятихлористого фосфора к олефинам: С6
H5
СH = СH2
+ 2PCl5
(C6
H5
CHCl – СH2
PСl4
×PCl5
; алкилирование элементарного фосфора, например: 3RCl + 2P RPCl2
+ R2
PCl; реакция диенового синтеза:
присоединение Ф. с., содержащих связь Р – Н, к олефинам, карбонильным соединениям, основаниям Шиффа, например:
(RO)2
PHO + NH3
+ СH2
O (NH2
CH2
PO (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(С2
Н5
)3
N (RPO (OR’)2
+ 2(C2
H5
)3
N×HСl. Соединения, содержащие связь Р=N, получают действием азидов на соединения трёхвалентного фосфора: P3
P + С6
H5
N3
(R3
P=NC6
H5
+ N2
или «фосфазореакцией»: RSO3NH3 + PCl5 (RSO2
N=PСl3
+ 2HСl. Фосфинометилены синтезируют чаще всего действием оснований на соли фосфония:+
[R3
PCH2
R’] Cl-
+ NaOR’ (R3
P = CHR’ + NaCl + R’OH. Применение.
Ф. с. 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 Ф. с. используются главным образом в офтальмологии
;
большое значение имеют также биологически важные фосфаты, например аденозинтрифосфат, кокарбоксилаза
,
ряд витаминов. Как комплексообразователи Ф. с. употребляют в экстракционном обогащении руд (в производстве урана и др. металлов). Многие Ф. с. 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 Ф. с. 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 фосфинов – катализаторы 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 Ф. с. 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.