Что такое фосфорорганические соединения

Фосфорорганические соединения

Полезное

Смотреть что такое «Фосфорорганические соединения» в других словарях:

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — содержат в молекуле атом фосфора, связанный с углеродом, напр. триалкилфосфины R3P, кислоты типа RP(OH)2 (R органический радикал). Часто к фосфорорганическим соединениям относят также соединения, в которых атом Р связан с углеродом через атомы O … Большой Энциклопедический словарь

Фосфорорганические соединения — Фосфорорганические соединения органические соединения, в которых содержится фосфор. Применение Передача наследственной информации и энергии в живых клетках. Боевые отравляющие вещества Инсектициды Важнейшие типы Общая формула Название… … Википедия

фосфорорганические соединения — содержат в молекуле атом фосфора, связанный с углеродом, например триалкилфосфины R3P, кислоты типа RP(OH)2 (R органический радикал). Часто к фосфорорганическим соединениям относят также соединения, в которых атом Р связан с углеродом через… … Энциклопедический словарь

фосфорорганические соединения — fosforo organiniai junginiai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Organiniai junginiai, kuriuose fosforo atomas yra tiesiog susijungęs su anglies atomu arba susijungęs su molekulės organine dalimi (per deguonies, azoto, sieros… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — содержат в молекулах атом P, связанный с орг. радикалами непосредственно или через гетероатом (О, S, N и др.). Первые Ф. с. (смесь метилфосфинов) получены в 1846 Л. Тенаром и И. Берцелиусом при метилировании фосфида Ca. Классификация. Ф. с. можно … Химическая энциклопедия

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — хим. соединения, в молекуле к рых атом фосфора связан с атомом углерода непосредственно или через атом др. элемента, например кислорода. Применяются в синтезе других Ф. с. (напр., метилдифторфосфин CH3PF2), как экстрагенты для разделения… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — содержат в молекуле атом фосфора, связанный с углеродом, напр. триалкилфосфины К3Р, кислоты типа RP(OH)2 (R органич. радикал). Часто к Ф. с. относят также соед., в к рых атом Р связан с углеродом через атомы О, N или S, напр. нуклеиновые кислоты … Естествознание. Энциклопедический словарь

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — фосфорорганические соединения, группа производных эфиров фосфорных кислот. Различают Ф. с. контактного и системного действия. Последние нестойки во внешней среде, многие из них обладают высокой токсичностью для животных и человека (токсичность… … Ветеринарный энциклопедический словарь

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ — см. ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ (ФОП). Физико химические свойства. Фосфорорганические соединения (ФОС) это большая группа пестицидов различного назначения (акарицидов, инсектицидов, фунгицидов, нематоцидов, гербицидов, дефолиантов). Для борьбы с … Болезни рыб: Справочник

Гидрофосфорильные соединения — (в западной литературе именуемые Н фосфонатами) класс фосфорорганических соединений, содержащие фосфорильную группу (P=O), связанную с атомом водорода. Представляют собой эфиры кислот трёхвалентного фосфора: гипофосфиты, фосфиты, фосфониты … Википедия

Источник

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, содержат в молекулах атом P, связанный с орг. радикалами непосредственно или через гетероатом (О, S, N и др.). Первые фосфорорганические соединения (смесь метилфосфинов) получены в 1846 Л. Тенаром и И. Берцелиусом при метилировании фосфида Ca.

Классификация. Фосфорорганические соединения можно классифицировать по кол-ву заместителей у атома P (координационному числу), к-рых м. б. от 1 до 6. Примеры соед. с разл. координационным числом атома P приведены в табл. 1.

Табл.1.- ПРИМЕРЫ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С РАЗЛИЧНЫМИ КООРДИНАЦИОННЫМИ ЧИСЛАМИ АТОМА P

(CH 3 ) 3 CCP

P(OCНз) 3 ;

(C 4 H 9 ) 3 PO;

C 6 H 5 (CH 3 ) 2 P(OC 2 H 5 ) 2

По др. классификации, охватывающей наиб. распространенные фосфорорганические соединения, выделяют фосфорсодержащие к-ты (см. также Фосфора кислоты)и их производные (табл. 2), а также фосфины и родств. соединения.

Табл.2.- НАЗВАНИЕ НЕКОТОРЫХ КИСЛОТ ФОСФОРА, ИХ ЭФИРОВ И СОЛЕЙ

Производные пятивалентного P

Ортофосфорная к-та (фосфорная к-та)

Производные трехвалентного P

Гипофосфористая к-та (фосфорноватистая к-та)

* Используются ф-лы таутомерных форм к-т с трехвалентным атомом P.

Химические свойства. 1. Таутомерия. Для гидрофос-форильных соединений и тиогидрофосфорильных соед. известен такой вид прототропии:

Циклич. средние фосфиты и амидофосфиты с протонодо-норной группой в боковой цепи могут частично или полностью превращаться в гидроспирофосфорановые формы:

Тиокислоты фосфора характеризуются особым видом прототропии:

Увеличение электроноакцепторных св-в заместителей X и Y приводит к накоплению формы Б. В химии фосфорорганических соединений известны и фосфотропные процессы, напр.:

Если радикалы R и R’ одинаковые, то процесс является вырожденным.

Особый вид таутомерии (псевдовращение)характерен для фосфоранов, к-рые способны обменивать у атома P заместители, занимающие аксиальные и экваториальные положения:

Принцип псевдовращения широко используют для объяснения механизмов реакций фосфорорганических соединений.

Области хим. сдвигов 31 P фосфорорг. соед. относительно 85%-ной H 3 PO 4 ; производные двухкоординационного P характеризуются хим. сдвигами в очень сильных полях (до 450 мд.).

2. Диспропорционирование. Производные пяти-и особенно трехвалентного P, в молекулах к-рых атомы P связаны с разл. электроноакцепторными группами, склонны к межмол. обмену этими группами, напр.:

Диспропорционирование обычно катализируется к-тами. Наличие циклич. фрагментов в молекуле препятствует диспро-порционированию.

3. Фосфорилирование. С помощью фосфорорганических соединений, в молекулах к-рых атом P связан с электроноакцепторной (уходящей) группой, можно вводить фосфорный остаток в состав нукле-офилов (осуществлять (расформирование). В качестве уходящих групп обычно выступают галогениды, алкокси-, тиоал-коксигруппы и др., напр.:

К-ты также используют в качестве фосфорилирующих ср-в, однако, как правило, после предварит, активации, т. е. после превращения кислотного гидроксила в легкоуходящую груп пу, напр.:

Производные к-т с трехвалентным атомом P проявляют более высокую фосфорилирующую активность, чем производные к-т с пятивалентным атомом P.

4. Важнейшие р-ции производных трехвалентного P. Эти соед. легко окисляются, присоединяют атомы S, Se, Те, Hal, иминируются, алкилируются:

Если X = OAlk, SAlk, то первичный продукт взаимод. PX 3 с RHal далее распадается с образованием фосфорильного (тиофосфорильного) соед. (Арбузова реакция):

При взаимод. средних фосфитов с a-галогенкарбонильны-ми соед. может происходить как р-ция Арбузова, так и иной процесс, приводящий к фосфовиниловым эфирам (Перкова реакция):

Многие производные трехвалентного P присоединяются к сопряженным диенам и другим -сопряженным системам; образующиеся продукты могут выделяться как целевые в-ва либо без выделения вступать в дальнейшие превращения, напр.:

Соед. с трехвалентным атомом P легко образуют комплексы с производными переходных металлов, напр.:

Сложные эфиры тионовых к-т при действии алкилгалоге-нидов или при нагр. претерпевают muoн-тиольную перегруппировку:

В большинстве фосфорильных соед. со связью С — P -ме-тиленовые протоны фосфорильной группы подвижны, что приводит к их депротонированию при действии сильных оснований. Образующиеся карбанионы при взаимод. с альдегидами и кетонами образуют олефины (Корнера реакция):

Подобная р-ция происходит под действием фосфиналкиле-нов (Виттига реакция):

-Гидроксифосфонаты при нагр. в присут. оснований могут превращаться в фосфаты (фосфонатфосфатная перегруппи ровка):

Фосфорильные соед. образуют комплексы с разл. переходными и непереходными металлами с участием кислорода фосфорильной группы. Устойчивость комплексов обычно сильно возрастает при хелатировании металла.

Среди многочисленных способов синтеза конкретных фосфорорганических соединений (они приведены в статьях о группах соед.) выделяют методы, позволяющие получать соед. со связью С — P. Эти методы приведены ниже.

Фосфины и гидрофосфорильные (тиогидрофосфорильные) соед. в условиях гомолитич. р-ций легко присоединяются к олефинам с образованием связи C-P:

Эти же соед. в условиях гетеролитич. р-ций присоединяются по связям C = O, C = N, C = S, C = C с образованием разнообразных функционализир. фосфорорганических соединений:

Этот синтез целесообразно проводить в условиях межфазного катализа. Галогенангидриды орг. к-т фосфора образуются при присоединении PCl 5 и родственных в-в к непредельным соед.:

Эта р-ция хорошо идет в случае использования виниловых эфиров.

При взаимод. алканов или алкенов с PCl 3 и кислородом образуются сложные смеси в-в, осн. компонентами к-рых являются дихлорангидриды фосфоновых к-т (см. также Окисли-лительное хлорфосфонирование):

При нагр. белого или красного P с арил- или алкилгалогенидами образуется смесь хлорфосфинов. Вариант этой р-ции, представляющий практич. значение,- алкилирование P в присут. иода.

Связь C-P образуется также при взаимод. галогенангид-ридов к-т фосфора с металлоорг. соед.; при этом один или неск. атомов галогена обмениваются на углеводородные ра дикалы:

В нек-рых случаях в эти р-ции нуклеоф. замещения по атому P вступают и эфиры к-т фосфора.

Применение. Фосфорорганические соединения широко используют в технике, с. х-ве и медицине. Многие из них в качестве комплексонов и экстрагентов применяются при получении цветных и редких металлов; для борьбы с коррозией и отложением солей в техн. водах; в качестве стабилизаторов и пластификаторов полимеров; в качестве мономеров для ионообменных и термостабильных полимеров, присадок для смазочных масел и гидравлич. жидкостей. Многие фосфорорганические соединения- лек. ср-ва, пестициды, фпотореагенты, ПАВ; нек-рые фосфаты и фосфины, в т.ч. обладающие оптич. активностью, применяют для получения металлокомплексных катализаторов. Среди фосфорорганических соединений имеются отравляющие вещества. См. также Фосфорсодержащие гете-роциклы.

Источник

Фосфорорганические соединения (ФОС)

Фосфоорганические соединения (или ФОС) – инсектициды и фунгициды, производные пятивалентного фосфора, имеющие сходные механизмы действия на насекомых.

Содержание:

До появления синтетических пиретроидов фосфорорганические соединения были наиболее широко применяемыми и разнообразными по ассортименту пестицидами. Они вытеснили стойкие и опасные для окружающей среды хлорорганические соединения.

Важнейшими их преимуществами и свойствами являются:

Недостатком фосфорорганических соединений как пестицидов является появление резистентных популяций и высокая острая токсичность для млекопитающих, что требует соблюдения соответствующих мер предосторожности при их использовании. [14] [16]

Газ Зарин

История

История обнаружения токсических свойств фосфорорганических соединений (ФОС) восходит к началу ХХ века.

Вначале они обратили на себя внимание как боевые отравляющие вещества (в 1938 году в Германии был синтезирован газ зарин). В конце Второй мировой войны были сделаны промышленные установки по синтезу первых пестицидов.

В сельскохозяйственное производство они были введены с 1965 года взамен персистентныx и низкоэкологичных ДДТ, гексахлорана и других хлорорганических соединений. ФОС оказались просты в синтезе и высокоэффективны против насекомых.

В 1970-е годы половина из 20 наиболее распространенных в мире инсектицидов принадлежала фосфорорганическим соединениям, а 1/5 – метилкарбаматам.

ФОС не утратили своих преимуществ и до настоящего времени. [15]

Инсектициды и акарициды

Механизм действия

Механизм действия фосфорорганических инсектицидов.

Красная стрелка указывает на направление воздействия.

Действие на вредные организмы

Фосфороргaнические соединения – яды нервно-паралитического действия, вызывающие паралич, в том числе и с летальным исходом.

Большинство фосфорорганических пестицидов не ионизируется и проявляет значительные липофильные свойства, поэтому поступившее при вдыхании или проглатывании вещество будет легко всасываться. [4]

Механизм действия

Фосфорорганические соединения, взаимодействуя с эстеразами, по типу конкурентного торможения подавляют их активность. Нервная клeтка, или нейрон, является основным структурным элементом нервной системы животных. Нейроны передают информацию в виде импульсов (нервных сигналов).

Мембрана одного нейрона, которая контактирует с другой клеткой (мышечной клеткой или нейроном), образует между возбудимыми клетками синапс функциональный контакт. В нем различают пресинаптическую часть – окончание аксона первой клетки, синаптическую щель – межклеточное пространство, разделяющее мембраны контактирующих клеток, и постсинаптическую часть – участок второй клетки.

У членистоногих информация передается в виде электрического сигнала (тока) по мембране клетки. Синаптическая щель заполнена гелеобразным веществом, имеющего большую электрическую емкость, и сигнал не может пройти сквозь нее. Передачу электрического сигнала (возбуждения) через щель осуществляют медиаторы – химические вещества норадреналин и ацетилхолин.

У человека и теплокровных животных имеется пять медиаторов (в том числе и адреналин), у насекомых около 100. Когда медиаторы неактивны, они находятся в везикулах (синаптических пузырьках), изолирующих их от клеточного содержимого. По достижении нервным импульсом пресинаптической части, деполяризуется мембрана клеточного окончания, что увеличивает ее проницаемость ионами кальция. Последние, входя в пресинаптическую часть, вызывают освобождение медиатора – везикула лопается, и ацетилхолин, который обладает большой реакционной способностью, попадает в межклеточное пространство и затем в постсинаптическое пространство другой клетки, вызывая тем самым генерацию электрического потенциала.

Роль фермента ацетилхолинэстеразы заключается в том, что он, гидролизуя ацетилхолин, уменьшает возбуждение. Весь процесс проходит за считанные доли секунды (миллисекунды). Если ацетилхоинэстеразы нет или она блокируется пестицидом, то в синаптической щели накапливается свободный ацетилхолин, вследствие чего нарушается нормальное прохождение нервных импульсов. Возникает тремор (судорожная активность мышц), переходящий в паралич.

Фосфорорганические препараты сильнее действуют на постэмбриональные стадии развития насекомых и клещей (личинки, нимфы, взрослые особи) и слабее – на яйца. [15]

Резистентность

При систематическом применении препаратов на основе фосфорорганических соединений для защиты от клещей и насекомых, дающих много поколений за сезон, вредители быстро приобретают групповую устойчивость. В практике защиты растений нужно не допускать развития резистентности, для чего применяют инсектициды и акарициды с различным механизмом действия. [16]

Применение

Фитотоксичность

При рекомендованных нормах препараты нефитотоксичны. [15]

В сельском хозяйстве

Наиболее ограничено применение высокотоксичных фосфорорганических соединений с выраженными кумулятивными свойствами, таких как Фенитротион и Фозалон. Они рекомендованы преимущественно для защиты зерновых, технических, плодовых и цитрусовых культур.

Из овощных культур ими можно обрабатывать только возделываемые на семена.

Ягодники разрешено обрабатывать до цветения или после сбора урожая. [10]

Большое достоинство фосфорорганических соединений – наличие среди них веществ, обладающих системным действием (Диметоат и Диазинон).

Эти свойства веществ являются очень важными, так как в современном ассортименте пестицидов отсутствуют другие инсектициды, обладающие таким действием. [10] [16]

В ЛПХ

Токсическое действие

По критерию пероральной токсичности Паратион-метил, Диазинон, Хлорпирифос и Фозалон относятся к высокотоксичным веществам; Пирифос-метил – к малотоксичным, все остальные – Фенитротион, Малатион, Диметоат – к среднетоксичным.

Обычно в организме теплокровных ФОС быстро разлагаются до нетоксичных водорастворимых веществ и выводятся из организма с мочой. Для самого стойкого вещества из производных ФОС – Хлорпирифоса – характерна опасность накопления в организме и выделения с грудным молоком.

В водной среде фосфорорганические инсектициды весьма нестабильны. Тем не менее при случайном попадании этих соединений в реки и озера с обработанных площадей их токсическое действие на водные организмы может проявиться еще до полного распада. В чистой воде в лабораторных условиях токсические эффекты проявлялись на различных видах водных организмов, подвергавшихся воздействию фосфорорганических инсектицидов в диапазоне концентраций от 0,01 до 1 мг/л в течение 48 ч. Однако летальные концетрации, рассчитанные для 48-часового воздействия в чистой лабораторной воде, могут быть искусственно заниженными по сравнению с реально встречающимся концентрациями в природных водоемах. [4]

Фосэтил алюминия

Фунгициды

Действие на вредные организмы

Фосэтил алюминия эффективен против фикомицетов и пероноспоровых грибов, но является малоэффективным против фитофтороза томата и картофеля. [8] Вещество ускоряет процесс образования растением токсичных для грибов веществ – фенольных соединений. Они, накапливаясь, преграждают путь к клеткам растения и препятствуют проникновению гриба в ткани. [11] Фунгицид избирателен в отношении оомицетов, воздействует на фитопатогены и других классов. Рост мицелия в питательных средах подавляет слабо. Считается, что на фитопатоген влияет через растение, усиливая его защитные реакции: зараженные растения в отличие от неинфицированных выделяют фитоалексиноподобные вещества и антигрибные фенольные соединения. Также предполагается, что в молекуле фунгицида есть токсофорфосфит, также способствующий выработке динамичных защитных реакций. [5]

Применение

Препараты на основе фосэтил алюминия применяются против болезней винограда. [7]

Резистентность

Механизм действия фосэтила исключает появление резистентности, что подтверждено итогами результатами десятилетних испытаний продукта. [11]

Токсическое действие

Препараты на основе фосэтил алюминия запрещено применять в санитарной зоне вокруг рыбохозяйственных водоемов. [5] Фунгицид не опасен для пчел и естественной фауны. [8] [3] Для теплокровных животных и человека малотоксичен. [8]

Симптомы отравления

В клинической картине острого отравления фосфорорганическими соединениями различают стадию начальных симптомов, судорожную и паралитическую. На первой стадии возможны тошнота, слюно- и слезотечение, боли в животе, рвота, нарушение зрения, понос, беспокойство, головокружение. Более сильное воздействие яда обуславливает головную боль, сонливость или бессонницу, изменение чувствительности, нарушение походки, тремор головы, рук и иных частей тела. [12]

Симптомы интоксикации могут развиваться сразу или спустя несколько часов после воздействия. Симптоматика может нарастать на протяжении суток или более и сохраняться несколько дней. [4]

Если интоксикация выражена слабо или соединение легко выводится из организма, выраженность симптомов может уменьшаться довольно быстро, хотя для нормализации уровней угнетенной ХЭ крови может потребоваться несколько недель. После острой интоксикации, вероятно, сохраняются некоторые хронические эффекты, а слабость и утомляемость могут отмечаться в течение долгого времени. [4]

При воздействии на организм различных фосфорорганических соединений картина отравления в целом является сходной. Она обусловлена накопление ацетилхолина (АХ) в нервных окончаниях. Многое зависит от пути поступления яда в организм. При попадании вещества на кожу первоначальным симптомом может быть развитие в этом месте мышечных фибрилляций. При ингаляционном отравлении сначала возникает затруднение дыхания, миоз, вслед за которыми поражается центральная и вегетативная нервные системы. При поступлении через желудок обычно возникают рвота, спазмы кишечника, а позднее другие симптомы резорбтивного действия веществ. [12] [20]

У некоторых соединений (Паратион-метила, Фенитротиона, Фозалона) выражена кожно-резорбтивная токсичность. Поэтому при работе с ними необходимо строго соблюдать меры безопасности и применять надежные средства защиты органов дыхания и наружных покровов тела. [16]

Гербициды

Из фосфорорганических соединений глифосат является гербицидом широкого спектра активности и арборицидом. Данное соединение обладает избирательным и сплошным действием, используется для борьбы с однолетними и многолетними сорняками.

Механизм действия

Предотвращение этого синтеза приводит к гибели растений. Осадками остатки препарата могут быть смыты с растений в почву. Из почвы корни растений глифосат не всасывают. [2]

Подавляемые сорные виды. Глифосат уничтожает многолетние корневищные сорняки, сорняки оросительных систем – сыть круглую, тростник, рогоз и пр. [8] А также гумай, пырей ползучий, свинорой, вьюнок, лютик ползучий, мышей сизый, бодяк, осот, молокан татарский, одуванчик, лютик едкий, щетинник, пикульник, якорцы, молочай, ромашку и пр., [1] [15] острец. [8]

Применение

Глифосат рекомендуется для использования в лесных питомниках в качестве арборицида для ухода за культурами, молодняками и жердняками естественного происхождения путем инъекций в стволы нежелательных деревьев, опрыскивания крон или путем опрыскивания растений в облиственном состоянии. [17]

В сельском хозяйстве гербицид лучше всего применять по стерне или в парах для обработки сорной растительности в период вегетации. На семена воздействия не имеет. Разрешен к применению в личных подсобных хозяйствах. [7] [19]

Токсическое действие

Глифосат малотоксичен для пчел и других полезных насекомых, [13] для теплокровных. Кожу не раздражает, кумулятивные свойства слабые. [17]

Симптомы отравления. При остром отравлении раздражаются глаза и кожа, появляются тошнота, головная боль. [18]

Источник