Фосфорорганические соединения

Единой номенклатуры фосфорорганических соединений не существует, их классифицируют по различным признакам: числу связей фосфор–углерод в молекуле, валентному состоянию фосфора, характеру фосфорной функции.

Для фосфорорганических соединений, содержащих атом фосфора в кольце, применяют названия, отражающие размер кольца: трехчленные – фосфираны, четырехчленные – фосфетаны и т. д. Известны фосфорорганические соединения со связью Р-Р: ди-, три- и тетрафосфины и т. д.

Первые фосфорорганические соединения были синтезированы в 1845 г. французским химиком Л.Ж.Тенаром. Систематические исследования по химии фосфорорганических соединений выполнены в 1874–1914 гг. немецким ученым Л.Михаэлисом. Теоретические и прикладные исследования были начаты и развиты в Казанском университете А.Е.Арбузовым и его учениками.

В 1905 г. открыта Арбузова реакция, позволяющая получать новые классы фосфорорганических соединений. У ряда синтезированных соединений обнаружена высокая биологическая активность, многие из них высокотоксичны, некоторые являются отравляющими веществами. Природные фосфорорганические соединения (нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и др.) участвуют в жизненно важных биологических процессах.

В Казани сформировалось научное направление по химии фосфорорганических соединений. Открыты Камая реакция, Пудовика реакция, Абрамова реакция.

Внесен большой вклад в изучение механизмов реакций, спектров и структур фосфорорганических соединений (Б.А.Арбузов, Р.Р.Шагидуллин, Ю.Ю.Самитов, В.А.Наумов); фосфорсерусодержащих соединений (Е.А.Красильникова, Р.А.Черкасов, Э.С.Батыева); фосфорсодержащих гетероциклов (Н.И.Ризположенский, Н.П.Гречкин, А.О.Визель, В.К.Хайруллин, А.Н.Пудовик, А.М.Кибардин, О.А.Ерастов); полициклических структур (Э.Т.Мукменёв, В.Ф.Миронов); соединений с необычной координацией фосфора (двухкоординированного фосфора: Б.А.Арбузов, Э.Н.Дианова, О.А.Ерастов; фосфоранов: В.А.Кухтин, Н.П.Гречкин, Н.А.Полежаева, В.Ф.Миронов).

Исследованы реакции присоединения, циклоприсоединения (В.А.Кухтин, Б.А.Арбузов, А.О.Визель, И.П.Гозман), фосфорсодержащие полимеры (Б.Е.Иванов, Я.А.Левин, И.М.Шермергорн, П.А.Кирпичников, А.А.Муслинкин), фосфорилированные каликсарены и фуллерены (А.И.Коновалов, И.А.Нуретдинов, А.Р.Бурилов, А.Р.Мустафина, И.П.Романова).

Проведены электросинтезы фосфорорганических соединений с участием элементного фосфора (О.Г.Синяшин, Ю.Г.Будникова).

Созданы лекарственные препараты (А.Е. и Б.А. Арбузовы, А.И.Разумов, К.В.Никоноров, Н.И.Ризположенский, А.О.Визель, А.А.Муслинкин, Р.И.Тарасова, И.В.Заиконникова, И.А.Студенцова, Р.С.Гараев), металлокомплексы на основе фосфорсодержащих макроциклов (О.Г.Синяшин, А.А.Карасик).

Открыт и изучен новый класс фосфорорганических соединений (тиофосфогидриды), относящийся к химии тиоловых производных трехвалентного фосфора со связью P-S (О.Г.Синяшин).

Осуществлен синтез фосфорорганических соединений с использованием реакции элементного белого фосфора и элементной серы с протонсодержащими реагентами: спиртами, тиолами, тиофенолами и другими (Э.С.Батыева с сотрудниками).

Исследована реакция тиофосфитов с альдегидами с образованием тиоалкилфосфонатов, предложен каталитический метод получения α-тиоалкилфосфонатов (В.А.Альфонсов, И.С.Низамов).

Синтезированы комплексоны и экстрагенты, используемые при флотации руд; присадки к смазочным маслам; антиоксиданты, снижающие деструкцию полимеров при их производстве и горючесть при эксплуатации; реагенты для синтеза олефинов на основе карбонильных соединений, катализаторы получения карбодиимидов и специальных пеноматериалов.

Предложены противовирусные препараты для ветеринарии, пестициды (акарициды, инсектициды, дефолианты) для нужд сельского хозяйства. Получены лекарственные соединения антихолинэстеразного действия для лечения глаукомы (пирофос, армин), противогрибковый препарат (хлорацетофос), антибластомные средства (циклофосфан, глицифон), препарат метаболического типа действия с широким спектром терапевтической активности (димефосфон) и др.

Работы в области фосфорорганической химии проводятся в Химическом институте имени А.М.Бутлерова Казанского университета, институте органической и физической химии Казанского научного центра Российской академии наук, Казанском технологическом университете, Казанском медицинском университете, Казанской академии ветеринарной медицины.

По различным проблемам химии, в том числе по вопросам применения фосфорорганических соединений, регулярно проводятся научные конференции в Казани, других городах страны и за рубежом.

С 1976 г. издается международный журнал «Phosphorus».

В 1997 г. в РТ учреждена Международная Арбузовская премия за исследования в области химии фосфорорганических соединений.

Плец В.М. Органические соединения фосфора. Москва, 1940.

Арбузов А.Е. Избранные труды. Москва, 1952.

Нифатьев Э.Е., Кухарева Т.С. Обзор монографий и обзоров по химии фосфорорганических соединений. Москва, 1989.

Автор – А.О.Визель