Органи́ческие фосфа́ты (или фо́сфорные эфи́ры ) — сложные эфиры ортофосфорной кислоты с общей формулой (RO) _n P(O)(OH) _{3− n} , где R — углеводородный радикал , n = 1—3 .

Номенклатура

Название органических фосфатов составляется из названий органических радикалов, входящих в состав молекулы, и окончания «-фосфат». Кислые органические фосфаты также называются органил- и диорганилфосфорными кислотами:

• (CH ₃ O)P(O)(OH) ₂ — метилфосфат (метилфосфорная кислота);
• (CH ₃ O) ₂ P(O)OH — диметилфосфат (диметилфосфорная кислота);
• (CH ₃ O) ₃ PO — триметилфосфат.

Физические и химические свойства

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:

${\displaystyle {\ce {R_{2}^{2}P(O)OCH2CHR_{2}^{1}->[^{\circ }t]R_{2}^{2}P(O)OH{}+CH2=CR_{2}^{1}}}}$

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:

${\displaystyle {\ce {2(RO)2P(O)OH + B -> (RO)3PO + ROP(O)(OH)2}}}$

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 BHal ₃ , B(OR) ₃ , способны образовывать комплексы с рядом металлов (U, Pu, Np, Zr, Th, Ce).

Получение и применение

Синтез органических фосфатов заключается в ступенчатой реакции оксихлорида фосфора с соответствующими спиртами и фенолами , а также с их солями ( алкоголятами и фенолятами):

${\displaystyle {\ce {POCl3 + 3 C2H5ONa -> (C2H5O)3PO + 3 NaCl}}}$

Кислые фосфаты можно получать также реакцией спиртов с пентаоксидом фосфора P ₂ O ₅ , 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 ;
• по .

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

Некоторые соединения могут быть ототоксичны (ухудшают слух) .

Примечания

Литература

• 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 .