유기인산 화합물

Organophosphorus compound
참고 항목: 오르간인산염과 오르간인산염

유기인산 화합물은 인을 함유한 유기 화합물이다.[1] 그것들은 주로 환경에 지속되는 염소 처리된 탄화수소에 대한 대안으로 해충 방제에 사용된다. 일부 유기인산 화합물은 매우 효과적인 살충제지만, 사린과 VX 신경작용제를 포함한 일부 물질은 인간에게 매우 독성이 있다.[2]

유기인산 화학은 유기인산 화합물의 성질과 반응성에 대한 해당 과학이다. 인은 질소와 마찬가지로 주기율표 15그룹에 속해 있어 인성 화합물과 질소 화합물은 유사한 성질이 많다.[3][4][5] 유기인산 화합물의 정의는 가변적이어서 혼동을 초래할 수 있다. 산업 및 환경 화학에서, 유기인산 화합물은 유기 대체물만 포함할 필요가 있지만, 직접 인-탄소(P-C) 결합을 가질 필요는 없다.[citation needed] 따라서 많은 비율의 살충제(예: 말라티온)가 이 종류의 화합물에 포함되는 경우가 많다.

인은 다양한 산화 상태를 채택할 수 있으며, 화합물의 지배적인 등급인 인(V) 대 인(III)의 파생물을 바탕으로 유기인산 화합물을 분류하는 것이 일반적이다. 서술적이지만 간헐적으로만 사용되는 명명법에서 인성 화합물은 조정 번호 and과 그 유효성 λ으로 식별된다. 이 시스템에서 인산염은 σλ33 화합물이다.

유기인산(V) 화합물, 주요 범주

인산염 에스테르 및 아미드

주요 기사: 유기인산염

인산염 에스테르는 일반적인 구조 P(=O)3 형상이 P(V)이다. 그러한 종은 난연제, 가소제 등과 같이 기술적 중요성이 있다. P-C 결합이 결여된 이들 화합물은 유기인산 화합물이 아니라 인산 에스테르라는 기술적 의미에 있다. 많은 파생상품들이 자연에서 발견된다. 예를 들어, 인산염. 인산염 에스테르는 옥시염소화 인의 알코홀리시스화에 의해 합성된다. 다양한 혼합형 아미도-알톡소 유도체가 알려져 있는데, 한 가지 의학적 유의미한 예가 항암제 사이클로인산아미드다. 또한 티오포스포릴 그룹(P=S)을 포함하는 파생상품에는 살충제 악성종양이 포함된다. 가장 큰 규모로 준비된 유기인산염은 아연 디티오인산염으로, 모터 오일의 첨가제로 사용된다. 이 조정 단지의 몇 백만 킬로그램은 알코올과 인 펜타설피드의 반응에 의해 매년 생산된다.[6]

예시된 유기인산염 및 관련 화합물: 인산염, 트리페닐인산염, 사이클로인산염, 파라티온, 아연 디티오인산염.

환경에서는 이러한 화합물이 가수분해를 통해 분해되어 결국 인산염과 그것들이 파생되는 유기 알코올 또는 아민 등을 공급한다.

인산 및 인산 및 에스테르

주요 기사: 인광산염과 인산염

인산염은 인산의 에스테르로서 일반적인 공식 RP(=O)(OR')2를 가지고 있다. 인광산염은 많은 기술적 용도를 가지고 있는데, 잘 알려진 구성원은 글리포산염으로, 라운드업으로 더 잘 알려져 있다. 이 글리신 유도체는 (HO)2P(O)CHNHCCOH라는222 공식과 함께 가장 널리 사용되는 제초제 중 하나이다. 비스포스포네이트는 골다공증을 치료하는 약의 일종이다. C-P와 F-P 결합을 모두 함유한 신경가스제 사린은 인광산염이다.

인산염은 일반 공식 RP2(=O)(OR')와 함께 두 개의 P-C 결합을 특징으로 한다. 상업적으로 중요한 구성원은 제초제인 글루포세이트다. 위에서 언급한 글리포세이트와 유사하게, CHP3(OH)CHCH22(NH2)COH2 구조로 되어 있다.

표시된 순서대로 인산염과 인산염의 예시: 사린(인산염), 글리포산(인산염), 포스포마이신(인산염), zoledronic acid(인산염), 글루포신(인산염)이다. 수용액에서 인산염은 이온화하여 해당 유기인산염을 제공한다.

미카엘리스-아르부조프 반응은 이들 화합물의 합성을 위한 주요 방법이다. 예를 들어 디메틸메틸인스포네이트(위 그림 참조)는 요오드화 메틸에 의해 촉매되는 트리메틸인산염의 재배열로부터 발생한다. 호너-와드워스-에몬스 반응과 세이퍼스-길버트 호몰로게이션에서는 카보닐 화합물과의 반응에 인산염이 사용된다. 카바흐니크-필즈 반응은 아미노인스포네이트의 조제법이다. 이 화합물들은 인과 탄소 사이의 매우 불활성 결합을 포함하고 있다. 결과적으로, 그들은 인산염과 인산염 유도체를 주기 위해 가수 분해한다.

인산산화물, 이물질, 찰코제네이드

주요 기사: 산화 인산염

인산산화물(지정 σλ45)은 형식 산화 상태가 V인 일반 구조 RP3=O를 가진다. 인산 산화물은 수소 결합을 형성하며, 따라서 일부는 물에 녹는다. P=O 결합은 매우 극성이며, 트리페닐인산염의 쌍극 모멘트는 4.51 D이다.

인산 산화물과 관련된 화합물로는 인산 이미드(RPNR3')와 관련된 찰코제니드(RPE3, 여기서 E = S, Se, Te)가 있다. 이 화합물들은 가장 열적으로 안정된 유기인산 화합물들 중 하나이다.

인포늄염 및 인광염

[PR4+]X라는− 공식의 화합물은 인산염으로 구성된다. 이 종들은 사면 인(V) 화합물이다. 상업적인 관점에서 보면, 가장 중요한 구성원은 직물에서 화재지연제로 사용되는 테트라키스(히드록시메틸)염화인스포늄, [P(CHOH2)]4Cl이다. 염화물과 관련 황산염의 연간 약 2M kg이 생산된다.[6] 광산은 광산이 존재하는 곳에서 포름알데히드와 인산 반응에 의해 생성된다.

PH3 + HX + 4 CHO2 → [P(CHOH2)]4+X−

다양한 인산염은 유기인산염의 알킬화 및 아릴화를 통해 준비될 수 있다.

PR3 + R'X → [PRR3']+X−

트리페닐인산염의 메틸화는 위티그 시약 준비의 첫 번째 단계다.

예시 인(V) 화합물: 인산염 이온 P(CHOH2),4+ 위티그 시약 PhPCH용32 공진 구조 2개, 희귀 펜타오르고노포루스 화합물인 펜타페닐인스포레인.

모포인포렌(σ55 ph5 is)은 PH로 알려져 있지 않다.[citation needed] 인에 할로겐화물과 유기 대체물을 모두 함유하고 있는 관련 화합물은 꽤 흔하다. P(CH65)5는 알려져 있지만, 5개의 유기 대체물을 가진 사람들은 드물다. 페닐리튬과의 반응에 의해 P(CH65)4+에서 파생된다.

인65 이라이드는 Wittig 시약(예2: CH)으로 알려진 불포화 인산염이다.3 이러한 화합물은 사면체 인(V)을 특징으로 하며 인산염의 친척으로 간주된다. 그것들은 또한 인산염에서 유래되었지만 알킬화가 아닌 탈염에 의해 유래되었다.

유기인산(III) 화합물, 주요 범주

인산염, 인산염, 인산염

주요 기사: 인산염 에스테르, 인산염 및 인산염

인산염 에스테르라고도 불리는 인산염은 산화상태 +3의 일반적인 구조 P(OR)3를 가지고 있다. 이러한 종은 삼염화인 인의 알콜리분해에서 발생한다.

PCl3 + 3 ROH → P(OR)3 + 3 HCl

그 반응은 일반적이기 때문에, 그러한 종들이 엄청나게 많이 알려져 있다. 인산염은 페르코우 반응과 미카엘리스-아르부조프 반응에 사용된다. 그들은 또한 유기농 화학에서 리간드 역할을 한다.

인산염과 인산 사이의 중간은 인산염(P(OR)2R')과 인산염(P(OR)R')2이다. 이러한 종은 각각 해당하는 인산염 및 인산염 염소산염(PCLR')2과 PCLR2'의 알콜리시스 반응을 통해 발생한다.

인산염

주요 기사: 오르가노인산염

인산염의 모화합물은 미국과 영국3 영연방에서는 인산염이라고 불리는 PH이지만 다른 곳에서는 인산염이다.[7] 하나 이상의 수소 센터를 유기 대체 물질(알킬, 아릴)에 의해 대체하면 일반적으로 인산염이라고 불리는 유기인산염인 PR이3−xx 발생한다.

상업적인 관점에서 볼 때, 가장 중요한 인산염은 트리페닐인산염으로, 연간 수백만 킬로그램이 생산되고 있다. 클로로벤젠, PCl3, 나트륨의 반응으로부터 준비된다.[6] 보다 전문화된 성질의 인산염은 보통 다른 경로에 의해 준비된다.[8] 인이 할로겐화물은 그리그나드 시약과 같은 유기측정 시약에 의해 핵소독성 변위를 겪는다. 유기인산(Orgonophosphines)은 핵종과 리간드이다. 두 가지 주요 용도는 위티그 반응의 시약과 동질 촉매에서 인산 리간드를 지원하는 것이다.

그들의 핵소독성은 알킬 할리드와의 반응으로 증명되어 인산염 염을 공급한다. 인산염은 유기합성의 핵포질 촉매로, 예를 들어 Rauhut-Currier 반응과 Baylis-Hillman 반응이다. 인산염은 아민으로의 유기 아지드 변환을 위한 Staudinger 감소와 알코올을 에스테르로 변환시키는 미츠노부 반응에서 예시된 바와 같이, 환원제를 감소시키고 있다. 이러한 과정에서 인산염은 인(V)으로 산화된다. 인산염은 또한 활성 카보닐 그룹을 감소시키는 것으로 발견되었는데, 예를 들어, 체계 2에서 α-케토 에스테르를 α-히드록시 에스테르로 감소시킨다.[9]

인산염과 인산염

주요 기사: 인산염과 인산염

탄소 인(III) 다중 결합을 가진 화합물을 인산염(RC2=PR)과 인산염(RCP)이라고 한다. 그것들은 각각 이미인(RC2=NR)과 질소(RC≡N)와 구조는 유사하지만 반응성은 유사하지 않다. 복합 인광에서는 벤젠의 탄소 원자가 인으로 대체된다. 이런 종류의 종은 비교적 드물지만, 그 때문에 연구자들은 관심을 갖는다. 인산염 합성을 위한 일반적인 방법은 적절한 전구체, 열적 또는 염기성(예: DBU, DABCO 또는 트리에틸아민)을 1,2-제거하는 것이다.

Phosphaalkene general method

MePH의2 열분해효과는 응축단계에서 불안정한 종인 CH2=PMe를 생성한다.

유기인산(0), (I), (II) 화합물

인이 III 미만의 형식 산화 상태로 존재하는 화합물은 흔치 않지만, 각 등급별로 예를 알 수 있다. 유기인산(0) 종은 카베네 유도체 [P(NHC)]2에 의해 입증될 수 없다. 여기서 NHC는 N-히터로시카베네이다.[10] 공식(RP)n과 (RP2)2를 각각 사용하여 인(I)과 (III) 염소화물의 감소를 통해 인(I)과 (III)의 화합물이 생성된다.

5 PhPCl2 + 5 Mg → (PhP)5 + 5 MgCl2
2 PhPCl2 + Mg → PhP-PPH22 + MgCl2

Diphosphenes는 RP라는22 공식과 함께 공식적으로 인-인산 이중 결합을 포함한다. 이 인(I)종들은 드물지만 유기 대체물이 포진되지 않을 만큼 크면 안정적이다. 케이지 P7(CH3)와 같은 많은 혼합값 화합물이 알려져 있다.3

참고 항목

참조

  1. ^ Merriam-Webster, Merriam-Webster's Unabridged Dictionary, Merriam-Webster.
  2. ^ Lewis, Robert Alan (1998). Lewisʼ Dictionary of Toxicology. CRC Lewis. p. 763. ISBN 978-1-56670-223-2. Retrieved 18 July 2013.
  3. ^ 딜런, K. B.; 매티, F.; 닉슨, J. F. (1997) 인. The Carbon Copy; John Wiley & Sons, ISBN 0-471-97360-2
  4. ^ Quin, L. D. (2000) Organophosphus 화학 안내서; John Wiley & Sons, ISBN 0-471-31824-8
  5. ^ K.D. (1992년) 라키. "환경 매트릭스 내 유기인산 살충제 분해", 페이지 47–73 in: 챔버스, J.E, Levi, P.E(에드), 유기인산염: 화학, 운명과 효과. 샌디에이고의 아카데미 프레스, ISBN 0121673456
  6. ^ a b c Svara, Jürgen; Weferling, Norbert & Hofmann, Thomas (2006). "Phosphorus Compounds, Organic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a19_545.pub2. ISBN 978-3527306732.
  7. ^ IUPAC, 화학용어 종합편찬, 제2편. ("금책")(1997년). 온라인 수정 버전: (2006–) "인산". doi:10.1351/골드북.P04548
  8. ^ Downing, J.H.; Smith, M.B. (2003). "Phosphorus Ligands". Comprehensive Coordination Chemistry II. 2003: 253–296. doi:10.1016/B0-08-043748-6/01049-5. ISBN 9780080437484.
  9. ^ Zhang, W.; Shi, M. (2006). "Reduction of activated carbonyl groups by alkyl phosphines: formation of α-hydroxy esters and ketones". Chem. Commun. 2006 (11): 1218–1220. doi:10.1039/b516467b.
  10. ^ Wang, Yuzhong; Xie, Yaoming; Wei, Pingrong; King, R. Bruce; Schaefer, Iii; Schleyer, Paul v. R.; Robinson, Gregory H. (2008). "Carbene-Stabilized Diphosphorus". Journal of the American Chemical Society. 130 (45): 14970–1. doi:10.1021/ja807828t. PMID 18937460.

외부 링크