обширный класс органических соединений, содержащих в своём составе фосфор. Различают Ф. с., в молекулах которых фосфор непосредственно связан с углеродом, и Ф. с., в которых фосфор связан с органической частью молекулы через гетероатом - кислород, азот, серу (это главным образом эфиры и др. производные кислот фосфора). Ф. с. второго типа широко распространены в природе преимущественно в виде эфиров фосфорной, пирофосфорной и трифосфорной кислот (см.
Фосфорные кислоты)
; к ним относятся
Нуклеиновые кислоты, многие важные
Коферменты, аденозинтрифосфат (см.
Аденозинфосфорные кислоты) - переносчик энергии в живых организмах, некоторые
Витамины. В 60-е гг. 20 в. в природе были найдены Ф. с., содержащие связь фосфор - углерод, например (β-аминоэтилфосфоновая кислота (цилиатин).
Классификация. Единая классификация Ф. с. не разработана. Ф. с. классифицируют по различным признакам. По числу связей фосфор - углерод в молекуле, например первичные (RPH
2), вторичные (R
2PH) и третичные (K
3P) - 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 (R
3PO), сульфиды (R
3PS), имины (R
3PNR'), фосфинометилены (P
3P=CR'R''),
соединения фосфония (R
4P
+ X
-, см.
Ониевые соединения)
, кислородные кислоты: фосфонистые (RPO
2H
2), фосфинистые (R
2POH), фосфоновые (РРОзНа), фосфиновые (RaPO
3H
2), их разнообразные сернистые и азотистые аналоги и производные, а также различные органические производные (эфиры, амиды, ангидриды и др.) фосфорноватистой H
3PO
2, фосфористой H
3PO
3, фосфорной H
3PO
4 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)
3P + R'X (R'PO (OR)
2 + RX; реакция Михаэлиса - Беккера: (RO)
2PONa + R'X (R'PO (OR)
2 + NaX; синтезы с металлоорганическими соединениями, например: PСl
3 + SRMgX (R
3P + 3MgXCl; фосфорилирование по типу реакции Фриделя - Крафтса: С
6H
6 + PСl
3 С
6H
5PСl
2 + HСl; присоединение пятихлористого фосфора к олефинам: С
6H
5СH = СH
2 + 2PCl
5 (C
6H
5CHCl - СH
2PСl
4․PCl
5; алкилирование элементарного фосфора, например: 3RCl + 2P
RPCl
2 + R
2PCl; реакция диенового синтеза:
присоединение Ф. с., содержащих связь Р - Н, к олефинам, карбонильным соединениям, основаниям Шиффа, например:
(RO)2PHO + NH3 + СH2O (NH2CH2PO (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(С2Н5)3N (RPO (OR')2 + 2(C2H5)3N․HСl.
Соединения, содержащие связь Р=N, получают действием азидов на соединения трёхвалентного фосфора: P3P + С6H5N3 (R3P=NC6H5 + N2 или "фосфазореакцией": RSO3NH3 + PCl5 (RSO2N=PСl3 + 2HСl. Фосфинометилены синтезируют чаще всего действием оснований на соли фосфония:
+ [R3PCH2R'] Cl- + NaOR' (R3P = CHR' + NaCl + R'OH.
Применение. Ф. с. используются в технике, сельском хозяйстве, медицине, а также в научных исследованиях. Больших масштабов достигло производство фосфорорганических пестицидов (См.
Фосфорорганические пестициды) (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 (См.
Офтальмология)
; 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 (См.
Антипирены))
, 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.
М. И. Кабачник, Э. Е. Нифантьев.
Фосфорорганические соединения.