|
'''Organické sloučeniny fosforu''' jsou [[organická sloučenina|organické sloučeniny]] obsahující fosfor.<ref>{{Citation | author=Merriam-Webster | title=Merriam-Webster's Unabridged Dictionary |publisher=Merriam-Webster |url=http://unabridged.merriam-webster.com/unabridged/}}</ref> Nejčastěji se používají jako náhrada [[pesticid]]ů tvořených [[organochloridy|chlorovanými uhlovodíky]], které se hromadí v životním prostředí. Některé organické sloučenoiiny fosforu jsou účinnými [[insekticid]]y, jiné, například [[sarin]] a [[VX]], jsou silnými [[neurotoxin]]y.<ref>{{cite book|author=Lewis, Robert Alan |title=Lewisʼ Dictionary of Toxicology|access-date=18 July 2013|year=1998|publisher=CRC Lewis|isbn=978-1-56670-223-2|page=763}}</ref>
<!--Vlastnostmi Organophosphorustěchto chemistrysloučenin isse thezabývá corresponding'''organofosforová science of the properties and reactivity of organophosphorus compoundschemie'''. PhosphorusFosfor, likepodobně jako [[nitrogendusík]], ispatří inmezi [[pnictogen|group 15pniktogeny]], oftedy theprvky periodic15. skupiny tableperiodické tabulky, anda thustak phosphorusmají compoundssloučeniny andfosforu nitrogen compoundsa havedusíku manymnoho similarpodobných propertiesvlastností.<ref>Dillon, K. B.; Mathey, F.; Nixon, J. F. (1997) ''Phosphorus. The Carbon Copy''; John Wiley & Sons, {{ISBN|0-471-97360-2}}</ref><ref>Quin, L. D. (2000) ''A Guide to Organophosphorus Chemistry''; John Wiley & Sons, {{ISBN|0-471-31824-8}}</ref><ref>Racke, K.D. (1992). "Degradation of organophosphorus insecticides in environmental matrices", pp. 47–73 in: Chambers, J.E., Levi, P.E. (eds.), Organophosphates: Chemistry, Fate, and Effects. Academic Press, San Diego, {{ISBN|0121673456}}.</ref> TheDefinice definitionorganofosforových ofsloučenin organophosphorusse compoundsmohou is variable, which can lead to confusionlišit. InV průmyslu industriala andchemii environmentalživotního chemistry,prostředí anse organophosphorusjimi compoundrozumí needvšechny containsloučeniny onlyfosforu anobsahující organicorganické [[substituentfunkční skupina|funkční skupiny]], butovšem neednemusí notobsahovat havepřímé vazby mezi fosforem a direct phosphorus-carbonuhlíkem (P-C) bond.{{citation needed|date=November 2017zdroj?}} Thus a largeřadí proportionser ofsem pesticidestak (e.g.i mnohé pesticidy, jako například [[malathion]]), areneobsahující oftenvazby included in this class of compoundsC-P.
Fosfor se může ve sloučeninách vyskytovat v několika [[oxidační číslo|oxidačních číslech]], jeho organické sloučeniny se často dělí podle toho, jestli se v nich nachází P<sup>V</sup> nebo P<sup>III</sup> (tyto dvě skupiny sloučenin jsou nejobvyklejší). Sloučeniny fosforu lze také dělit podle jejich [[koordinační číslo|koordinačních čísel]] σ a [[Valence (chemie)|valencí]] λ. [[Fosfan]] je podle tohoto značení σ<sup>3</sup>λ<sup>3</sup> sloučenina.
Phosphorus can adopt a variety of [[oxidation state]]s, and it is general to classify organophosphorus compounds based on their being derivatives of phosphorus(V) vs phosphorus(III), which are the predominant classes of compounds. In a descriptive but only intermittently used nomenclature, phosphorus compounds are identified by their [[coordination number]] [[sigma (letter)|σ]] and their [[Valence (chemistry)|valency]] [[lambda|λ]]. In this system, a phosphine is a σ<sup>3</sup>λ<sup>3</sup> compound.
== Fosforečné sloučeniny a jejich hlavní skupiny ==
==Organophosphorus(V) compounds, main categories==
=== Fosfátové estery a amidy ===
===Phosphate esters and amides===
{{podrobně|Organofosfáty}}
{{main|Organophosphate}}
[[Phosphate ester]]s have the general structure P(=O)(OR)<sub>3</sub> feature P(V). Such species are of technological importance as [[flame retardant]] agents, and [[plasticizer]]s. Lacking a P−C bond, these compounds are in the technical sense not organophosphorus compounds but esters of phosphoric acid. Many derivatives are found in nature, such as [[phosphatidylcholine]]. Phosphate ester are synthesized by [[alcoholysis]] of phosphorus oxychloride. A variety of mixed amido-alkoxo derivatives are known, one medically significant example being the anti-cancer drug [[cyclophosphamide]]. Also derivatives containing the thiophosphoryl group (P=S) include the pesticide [[malathion]]. The organophosphates prepared on the largest scale are the [[zinc dithiophosphate]]s, as additives for motor oil. Several million kilograms of this [[coordination complex]] are produced annually by the reaction of phosphorus pentasulfide with alcohols.<ref name=Ullmann>{{cite book|author1=Svara, Jürgen |author2=Weferling, Norbert |author3=Hofmann, Thomas |name-list-style=amp |chapter=Phosphorus Compounds, Organic|title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |publisher=Wiley-VCH|place= Weinheim|year= 2006|doi=10.1002/14356007.a19_545.pub2|isbn=978-3527306732 }}</ref>
:[[Image:PhosphatesView.png|thumb|center|850px|Illustrative organophosphates and related compounds: phosphatidylcholine, [[triphenylphosphate]], [[cyclophosphamide]], [[parathion]], and [[zinc dithiophosphate]].]]
In the environment, these compounds break down via [[hydrolysis]] to eventually afford [[phosphate]] and the organic alcohol or amine from which they are derived.
Fosfátové [[estery]] mají obecný vzorec P(=O)(OR)<sub>3</sub> s pětimocným fosforem. Některé mají význam jako [[zpomalovač hoření|zpomalovače hoření]] a [[plastifikátor]]y. Protože neobsahují vazby P−C, tak technicky vzato nepatří mezi organofosforečné sloučeniny, ale mezi estery [[kyselina fosforečná|kyseliny fosforečné]]. Mnoho těchto látek, například [[fosfatidylcholin]], se vyskytuje v přírodě. Fosfátové estery se vyrábí [[Solvolýza#Alkoholýza|alkoholýzou]] [[trichlorid fosforylu|oxychloridu fosforečného]].
===Phosphonic and phosphinic acids and their esters===
{{main|Phosphonate|Phosphinate}}
[[Phosphonate]]s are esters of phosphonic acid and have the general formula RP(=O)(OR')<sub>2</sub>. Phosphonates have many technical applications, a well-known member being [[glyphosate]], better known as Roundup. With the formula (HO)<sub>2</sub>P(O)CH<sub>2</sub>NHCH<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>H, this derivative of [[glycine]] is one of the most widely used herbicides. [[Bisphosphonate]]s are a class of drugs to treat [[osteoporosis]]. The nerve gas agent [[sarin]], containing both C–P and F–P bonds, is a phosphonate.
Také je známa řada smíšených amido-alkoxoderivátů, například protinádorové léčivo [[cyklofosfamid]]. Byly popsány i varianty obsahující thiofosforylové skupiny (P=S), jako pesticid [[malathion]]. Nejvíce vyráběnými organofosfáty jsou [[dithiofosforečnan zinečnatý]] a některá aditiva do motorových olejů. Ročně se vyrobí několik tisíc tun těchto [[komplexní sloučenina|komplexních sloučenin]] reakcemi [[sulfid fosforečný|sulfidu fosforečného]] s [[alkoholy]].<ref name=Ullmann>{{cite book|author1=Svara, Jürgen |author2=Weferling, Norbert |author3=Hofmann, Thomas |name-list-style=amp |chapter=Phosphorus Compounds, Organic|title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |publisher=Wiley-VCH|place= Weinheim|year= 2006|doi=10.1002/14356007.a19_545.pub2|isbn=978-3527306732}}</ref>
Phosphinates feature ''two'' P–C bonds, with the general formula R<sub>2</sub>P(=O)(OR'). A commercially significant member is the herbicide [[Glufosinate]]. Similar to glyphosate mentioned above, it has the structure CH<sub>3</sub>P(O)(OH)CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH(NH<sub>2</sub>)CO<sub>2</sub>H. ▼
:[[Soubor:PhosphatesView.png|thumb|center|800px|Příklady organofosfátů a příbuzných sloučenin: fosfatidylcholin, [[trifenylfosfát]], cyklofosfamid, [[parathion]] a dithiofosforečnan zinečnatý]]
:[[Image:PhosphonatesEtc.png|center|850 px|thumb|Illustrative examples of phosphonates and phosphinates in the order shown: Sarin (phosphonate), [[Glyphosate]] (phosphonate), [[fosfomycin]] (phosphonate), [[zoledronic acid]] (phosphonate), and [[Glufosinate]] (phosphinate). In aqueous solution, phosphonic acids ionize to give the corresponding organophosphonates.]]
V životním prostředí jsou tyto sloučeniny rozkládány [[hydrolýza|hydrolýzou]] na [[fosforečnany]] a alkoholy či aminy, od kterých jsou odvozeny.
The [[Michaelis–Arbuzov reaction]] is the main method for the synthesis of these compounds. For example, dimethylmethylphosphonate (see figure above) arises from the rearrangement of [[trimethylphosphite]], which is catalyzed by [[methyl iodide]]. In the [[Horner–Wadsworth–Emmons reaction]] and the [[Seyferth–Gilbert homologation]], phosphonates are used in reactions with [[carbonyl]] compounds. The [[Kabachnik–Fields reaction]] is a method for the preparation of aminophosphonates. These compounds contain a very inert bond between phosphorus and carbon. Consequently, they hydrolyze to give phosphonic and phosphinic acid derivatives, but not phosphate.
=== Fosfonové a fosfinové kyseliny a jejich estery ===
===Phosphine oxides, imides, and chalcogenides===
{{podrobně|Fosfonáty|Fosfináty}}
{{main|Phosphine oxide}}
Phosphine oxides (designation σ<sup>4</sup>λ<sup>5</sup>) have the general structure R<sub>3</sub>P=O with formal oxidation state V. Phosphine oxides form [[hydrogen bond]]s and some are therefore soluble in water. The P=O bond is very polar with a [[Molecular dipole moment|dipole moment]] of 4.51 D for [[triphenylphosphine oxide]].
[[Fosfonáty]] jsou estery kyseliny fosfonové, mají obecný vzorecRP(=O)(OR')<sub>2</sub>. Tyto sloučeniny nacházejí řadu technických využití, například jako [[herbicid]] [[glyfosát]], známější jako Roundup; jeho vzorec je (HO)<sub>2</sub>P(O)CH<sub>2</sub>NHCH<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>H, jedná se o derivát [[glycin]]u. [[Bisfosfonáty]] se používají jako léky na [[osteoporóza|osteoporózu]]. Mezi fosfonáty patří rovněž [[neurotoxin]] [[sarin]], v jehož molekulách jsou přítomny vazby C–P i F–P.
Compounds related to phosphine oxides include [[phosphine imide]]s (R<sub>3</sub>PNR') and related [[chalcogenide]]s (R<sub>3</sub>PE, where E = [[sulfur|S]], [[selenium|Se]], [[tellurium|Te]]). These compounds are some of the most thermally stable organophosphorus compounds.
▲PhosphinatesFosfináty featureobsahují '' twodvě'' vazby P–C bonds,a withjejich theobecný general formulavzorec je R<sub>2</sub>P(=O)(OR'). AVýznamným commerciallyzástupcem significanttéto memberskupiny isje the herbicideherbicid [[ Glufosinateglufosinát]] ., Similar to glyphosate mentioned above,se itstrukturou haspodobnou theglyfosátu structure- CH<sub>3</sub>P(O)(OH)CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH(NH<sub>2</sub>)CO<sub>2</sub>H.
===Phosphonium salts and phosphoranes===
Compounds with the formula [PR<sub>4</sub><sup>+</sup>]X<sup>−</sup> comprise the [[phosphonium|phosphonium salts]]. These species are tetrahedral phosphorus(V) compounds. From the commercial perspective, the most important member is [[tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride]], [P(CH<sub>2</sub>OH)<sub>4</sub>]Cl, which is used as a fire retardant in [[textile]]s. Approximately 2M kg are produced annually of the chloride and the related sulfate.<ref name=Ullmann/> They are generated by the reaction of phosphine with [[formaldehyde]] in the presence of the mineral acid:
:PH<sub>3</sub> + HX + 4 CH<sub>2</sub>O → [P(CH<sub>2</sub>OH)<sub>4</sub><sup>+</sup>]X<sup>−</sup> ▼A variety of phosphonium salts can be prepared by [[alkylation]] and [[arylation]] of organophosphines:
:PR<sub>3</sub> + R'X → [PR<sub>3</sub>R'<sup>+</sup>]X<sup>−</sup> ▼The methylation of triphenylphosphine is the first step in the preparation of the Wittig reagent.
:[[Image:PhosphoranePh5.png|center|580px|thumb|Illustrative phosphorus(V) compounds: the phosphonium ion P(CH<sub>2</sub>OH)<sub>4</sub><sup>+</sup>, two resonance structures for the [[Wittig reagent]] Ph<sub>3</sub>PCH<sub>2</sub>, and pentaphenylphosphorane, a rare pentaorganophophorus compound.]] ▼
:[[Soubor:PhosphonatesEtc.png|center|800px|thumb|Příklady fosfonátů a fosfinátů: sarin (fosfonát), glyfosát (fosfonát), [[fosfomycin]] (fosfonát), [[kyselina zoledronová]] (fosfonát) a glufosinát (fosfinát). Ve vodných roztocích vytvářejí fosfonové kyseliny příslušné organofosfonáty.]]
The parent [[phosphorane]] (σ<sup>5</sup>λ<sup>5</sup>) is PH<sub>5</sub>, which is unknown.{{Citation needed|date=November 2018}} Related compounds containing both halide and organic substituents on phosphorus are fairly common. Those with five organic substituents are rare, although P(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>5</sub> is known, being derived from [[tetraphenylphosphonium|P(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub><sup>+</sup>]] by reaction with [[phenyllithium]].
Nejpoužívanějším způsobem přípravy a výroby těchto sloučenin je [[Michaelisova–Arbuzovova reakce]], například dimethylmethylfosfonát vzniká z [[trimethylfosfit]]u, [[molekulový přesmyk|přesmykem]] katalyzovaným [[jodmethan]]em. V [[Hornerova–Wadsworthova–Emmonsova reakce|Hornerově–Wadsworthově–Emmonsově reakci]] a [[Seyferthova–Gilbertova homologace|Seyferthově–Gilbertově homologaci]] reagují fosfonáty s [[karbonylové sloučeniny|karbonylovými sloučeninami]]. [[Kabačnikova–Fieldsova reakce]] představuje metodu přípravy aminofosfonátů, u kterých je vazba fosfor-uhlík značně nereaktivní. Jejich hydrolýzou tak vznikají deriváty fosfonových a fosfinových kyselin, ne však fosforečnany.
Phosphorus [[ylide]]s are unsaturated phosphoranes, known as [[Wittig reagent]]s, e.g. CH<sub>2</sub>P(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>. These compounds feature tetrahedral phosphorus(V) and are considered relatives of phosphine oxides. They also are derived from phosphonium salts, but by deprotonation not alkylation.
=== Fosfinoxidy, imidy a chalkogenidy ===
==Organophosphorus(III) compounds, main categories==
{{podrobně|fosfinoxidy}}
Fosfinoxidy (označení σ<sup>4</sup>λ<sup>5</sup>) mají obecnou strukturu R<sub>3</sub>P=O s fosforem v oxidačním čísle V. Fosfinoxidy vytváří [[vodíková vazba|vodíkové vazby]] a některé jsou tak rozpustné ve vodě. Vazba P=O bond je velmi polární, s [[dipólový moment|dipólovým momentem]] 4,51 [[Debye|D]] u [[trifenylfosfinoxid]]u.
Podobnými sloučeninami jako fosfinoxidy jsou ostatný [[chalkogeny|chalkogenidy]] (R<sub>3</sub>PE, kde E = [[síra|S]], [[selen|Se]] nebo [[tellur|Te]]) a [[fosfinimidy]] (R<sub>3</sub>PNR'). Tyto sloučeniny patří k tepelně nejstálejším organickým slloučeninám fosforu.
=== Phosphites, phosphonites, and phosphinites=== ▼
=== Fosfoniové soli a fosforany ===
Sloučeniny se vzorcem [PR<sub>4</sub><sup>+</sup>]X<sup>−</sup> se nazývají [[fosfonium|fosfoniové]] soli. Jedná se o sloučeniny P<sup>V</sup>. Komerčně nejvýznamnějším zástupcem této skupiny je [[Tetrakis(hydroxymethyl)fosfoniumchlorid]], [P(CH<sub>2</sub>OH)<sub>4</sub>]Cl, používaný jako zpomalovač hoření u [[textil]]ií.Ročně se vyrobí kolem 2000 tun chloridu a podobného sulfátu.<ref name=Ullmann/> Tyto sloučeniny se vyrábějí reakcemi [[fosfiny|fosfinů]] s [[formaldehyd]]em za přítomnosti minerální kyseliny:
▲:PH<sub>3</sub> + HX + 4 CH<sub>2</sub>O → [P(CH<sub>2</sub>OH)<sub>4</sub><sup>+</sup>]X<sup>−</sup>
Řadu různých fosfoniových solí je možné připravit [[alkylace|alkylacemi]] či [[arylace|arylacemi]] fosfinů:
▲:PR<sub>3</sub> + R'X → [PR<sub>3</sub>R'<sup>+</sup>]X<sup>−</sup>
Methylace trifenylfosfinu je prvním krokem při výrobě Wittigových činidel.
▲:[[ ImageSoubor:PhosphoranePh5.png|center| 580px600px|thumb| IllustrativePříklady phosphorus(V)organofosforečných compoundssloučenin: the phosphoniumfosfoniový ion P(CH<sub>2</sub>OH)<sub>4</sub><sup>+</sup>, twodvě resonancerezonanční structuresstruktury forWittigova the [[Wittig reagent]]činidla Ph<sub>3</sub>PCH<sub>2</sub> , and pentaphenylphosphorane, a rare pentaorganophophorus compound.pentafenylfosforan]]
Základní sloučeninou je zde [[fosforan]] (σ<sup>5</sup>λ<sup>5</sup>) (PH<sub>5</sub>), jenž není znám.
Podobné sloučeniny s halogenidy a organickými substituenty na fosforu byly také popsány. Sloučeniny obsahující pět organických substituentů jsou vzácné, znám je však P(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>5</sub>, odvozený od [[tetrafenylfosfonium|P(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>){{su|b=4|p=+}} reakcí s [[fenyllithium|fenyllithiem]].
[[Ylidy]] fosforu jsou nenasycené fosforany,pouřívá se pro ně označení Wittigova činidla; příkladem může být CH<sub>2</sub>P(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>. Mají tetraedrická P<sup>V</sup> centra a jsou považovány za příbuzné fosfinoxidům. Také se připravují z fosfoniových solí, ovšem [[deprotonace|deprotonací]] namísto [[alkylace]].
== Organofosforité sloučeniny a jejich hlavní skupiny ==
▲<!-- === Phosphites, phosphonites, and phosphinites ===
{{main|Phosphite ester|Phosphonite|Phosphinite}}
Phosphites, sometimes called [[phosphite ester]]s, have the general structure P(OR)<sub>3</sub> with oxidation state +3. Such species arise from the alcoholysis of phosphorus trichloride:
:PCl<sub>3</sub> + 3 ROH → P(OR)<sub>3</sub> + 3 HCl
The reaction is general, thus a vast number of such species are known. Phosphites are employed in the [[Perkow reaction]] and the [[Michaelis–Arbuzov reaction]]. They also serve as ligands in organometallic chemistry.
| 