فسفونات ها

فسفونات ها و اسیدهای فسفونیک ترکیبات آلی فسفرداری هستند که شامل گروه های C-PO (OH) 2 یا C-PO (OR) 2 (که R = آلکیل، آریل است) می باشند. ی فسفونیک اسیدها که به طور معمول به عنوان نمک ها مورد استفاده قرار می گیرند، به طور عمده مواد جامد غیر فرار هستند که در حلال های آلی بسیار کم محلول هستند، اما در آب و الکل های رایج حل می شوند. از ترکیبات مهم تجاری عبارتند از فسفونات ها، از جمله گلیکوفسفات ها (مولکول فعال علف کش Roundup) و اتفون، یک تنظیم کننده رشد گیاهی که به طور گسترده ای استفاده می شود. بیس فسفونات ها داروهای محبوب که برای درمان پوکی استخوان هستند.

کلودرونیک اسید یک بیس فسفونات است که به عنوان دارو برای درمان پوکی استخوان استفاده می شود.

در زیست شناسی و شیمی دارویی، گروه های فسفاته به عنوان بیو ایزو استرهای پایدار برای فسفات، از جمله نوکلئوتیدی ضد ویروسی مشابه ، تنوفویور، یکی از جنبه های درمان ضد HIV استفاده می شود.

خواص اولیه

فسفونات ها دارای مراکز چهار تایی فسفر هستند که از لحاظ ساختاری نزدیک به فسفریک اسید (و اغلب از آن ها ساخته شده اند) هستند.

فسفونیک اسید ها و مشتقات آن از لحاظ شیمیایی و ساختاری مرتبط با اسید فسفریک هستند.

نمک های فسفونات از دپروتونه شدن فسفونیک اسیدها هستند که اسیدهای دیپروتیک هستند ، حاصل می شوند:

RPO (OH) 2 + NaOH → H2O + RPO(OH)(ONa)   (منون سدیم فسفونات)

RPO (OH)(ONa) + NaOH → H2O + RPO (ONa) 2   (دی سدیم فسفونات)

استرهای فسفونات از تراکم اسیدهای فسفونیک با الکل حاصل می شوند.

تولید

روش های متعددی برای تهیه فسفونیک اسید و نمک های آنها وجود دارد.

-استفاده از فسفریک اسید

بیشتر فرایند ها با اسید فسفریک ( H3PO3 که به عنوان فسفونیک اسید شناخته می شود) با استفاده از پیوند واکنش پذیر P-H ، آغاز می شود.

فسفونیک اسید می تواند تحت شرایط مانیخ آلکیل شده و فسفونات آمینومتیله شده حاصل شود، که به عنوان کمپلکس استفاده می شود. یک مثال، آماده سازی صنعتی نیتریلوتریس (متیلن فسفونیک اسید) است:

NH3 + 3 H3PO3 + 3 CH2O → N (CH2PO3H2) 3 + 3 H2O

فسفونیک اسید همچنین می تواند با مشتقات اکریلیک اسید آلکیل شده تا منجر به تولید فسفونیک اسید کربوکسیله شود . این واکنش یک نوع از تراکم مایکل است:

CH2 = CHCO2R + 3 H3PO3 → (HO) 2P (O) CH2CH2CO2R

واکنش مایکل آربوزوف

فسفونیک استرها با استفاده از واکنش مایکل آربوزوف تهیه می شوند. به عنوان مثال، متیل یدید تبدیل تری متیل فسفیت را به فسفونات استر دی متیل  متیل فسفونات کاتالیز می کند:

P (OMe) 3 → MePO (OMe) 2

این استرها می توانند به اسید هیدرولیز شوند (Me = methyl):

MePO (OMe) 2 + H2O → MePO (OH) 2 + 2 MeOH

در واکنش مایکلز - بکر ، یک هیدروژن دی استر فسفونات در ابتدا دپروتونه می شود و آنیون حاصل آلکیله می شود.

-استفاده از فسفر تری کلرید

وینیل فسفونیک اسید را می توان با واکنش PCl3 و استالدئید تهیه کرد:

PCl3 + CH3CHO → CH3CH (O-) PCl3

محصول این واکنش با استیک اسید واکنش می دهد:

CH3CH (O-) PCl3 + 2 CH3CO2H → CH3CH (Cl) PO (OH) 2 + 2 CH3COCl

این کلرید تحت واکنش دهیدروکلرینه شدن قرار می گیرد تا منجر به تولید محصول هدف شود:

CH3CH (Cl) PO (OH) 2 → CH2 = CHPO (OH) 2 + HCl

در واکنش Kinnear-Perren(کینیر- پرن)  آلکیل فسفونیل دی کلرید ها و استرها از طریق آلکیله شدن فسفر تری کلرید در حضور تری کلرید آلومینیوم ، واکنش می دهند.

نمک های آلکیل تری کلرو فسفونیوم به عنوان واسطه هستند:

PCl3 + RCl + AlCl3 → RPCl3 + AlCl4

سپس محصول RPCl3 می تواند با آب تجزیه شود تا یک آلکیل فسفونیک دی کلرید RP (= O) Cl2 تولید کند.

بیس فسفونات ها

بیس فسفونات ها برای اولین بار در سال 1897 توسط Von Baeyer و Hofmann سنتز شدند. یک مثال از چنین بیس فسفونات هایی HEDP (اتیدرونیک اسید یا دیدرونل) است که اسید 1-هیدروکسی اتان-1،1- دی فسفونیک است که از اسید فسفریک و استیک انیدرید تهیه می شود:

2H3PO3 + (CH3CO) 2O → CH3C (OH) (PO3H2) 2 + CH3CO2H

رخداد در طبیعت

گلیفوزات، بخشی از علف کش «Roundup»، یک فسفونات است.

  

2-آمینو اتیل فسفونیک اسید: اولین فسفونات طبیعی شناخته شده است.

فسفونات ها یکی از سه منبع جذب فسفات در سلولهای بیولوژیک هستند. دو منبع دیگر فسفات های معدنی فسفات های آلی هستند.

فسفونات های طبیعی موجود در طبیعت 2-آمینو اتیل فسفونیک اسید برای اولین بار در سال 1959 در غشای سلولی گیاهان و بسیاری از حیوانات شناسایی شد. فسفونات ها در میان ارگانیزم های مختلف مانند پروکاریوت ها ، ائوباکتری ها و قارچ ها ، حشرات و دیگر گونه ها به وفور یافت می شوند. فسفونات ها اولین بار توسط نیومن و تیت (1980) در خاک های طبیعی گزارش شدند. نقش بیولوژیکی فسفونات طبیعی هنوز درک نشده است. بیس یا پلی فسفوناتها به طور طبیعی یافت نشده اند

تعدادی از ترکیبات طبیعی فسفونات ها با خواص آنتی بیوتیک شناسایی شده است. آنتی بیوتیک های طبیعی فسفونات عبارتند از فسفومایسین -که توسط FDA مورد تایید قرار گرفته است-  برای درمان عفونت های مجاری ادراری غیر پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین چندین ماده پیش آزمایشی مانند Fosmidomycin (مهارکننده سنتز ایزوپرنیل)، SF-2312 (مهار کننده آنزیم گلیکولیتیک آنولاز) و مواد حاصل از فعالیت های ناشناخته مانند Alahopcin نیز تولید شده است. اگر چه فسفونات ها عمیقا سلول های غیر قابل نفوذی هستند، محصولات آنتی بیوتیک طبیعی فسفونات در برابر تعدادی از ارگانیسم ها موثر هستند ، زیرا بسیاری از گونه های باکتری صادر کننده گلیسرول 3 فسفاته و وارد کننده ی گلوکز 6 فسفاته هستند که می توانند توسط آنتی بیوتیک های فسفاته مورد نفوذ قرار گیرند. سویه های باکتری مقاوم در برابر فسفومایسین اغلب دارای جهش هایی هستند که این حمل کنندگان را غیرفعال می کنند؛ اما در صورت عدم وجود آنتی بیوتیک، این جهش ها باقی نمی مانند زیرا برای آن ها تطابق با محیط هزینه بر است.

موارد مصرف

در سال 1998 مصرف فسفونات ها 56000 تن در سراسر جهان بود - 40000 تن در ایالات متحده ، 15000 تن در اروپا و کمتر از 800 تن در ژاپن. تقاضای فسفونات ها به طور سالیانه 3 درصد افزایش می یابد.

اتصال دهنده های (کیلت های) فلزی

از زمان اقدام Schwarzenbach در سال 1949، فسفونیک اسید به عوامل اتصال دهنده (کیلت) موثر شناخته شده است. افزودن یک گروه آمین به مولکول برای به دست آوردن-NH2-C-PO (OH) 2 توانایی های اتصال فلزی فسفونات را افزایش می دهد. نمونه هایی از این ترکیبات عبارتند از NTMP، EDTMP و DTPMP. این فسفونات ها از لحاظ ساختاری مشابه آمینو پلی کربوکسیلات شناخته شده  هستند مانند EDTA. پایداری کمپلکس های فلزی با افزایش تعداد گروه های فسفونیک اسید افزایش می یابد. فسفونات ها بسیار محلول در آب هستند، در حالی که فسفونیک اسید ها کم محلول در آب هستند.

فسفونات ها عوامل اتصال دهنده ی مؤثری هستند. این بدین معنی است که آن ها محکم به یون های فلزهای دو و سه ظرفیتی متصل می شوند، که برای نرم کردن آب مفید است. به این ترتیب، فسفونات ها از تشکیل رسوبات غیر قابل حل (مقیاس) جلوگیری می کنند. اتصال این لیگاندها همچنین خواص کاتالیزوری یونهای فلزی را مهار می کند. فسفونات ها تحت شرایط سخت پایدار هستند. به همین علت از فسفونات ها در مقیاس صنعتی در خنک کننده های آب های ، سیستم های آب شیرین کن و در زمینه های نفتی برای جلوگیری از تشکیل مقیاس است.

فسفونات ها به طور منظم در سیستم های اسمز معکوس به عنوان ضد اسکنلات استفاده می شوند. فسفونات ها در سیستم های خنک کننده آب نیز برای کنترل خوردگی آهن و فولاد استفاده می شود. در صنایع خمیر و کاغذ و در صنایع نساجی، آنها به عنوان "تثبیت کننده های سفید کننده پراکسید"، توسط chelating فلزات که می توانند پراکسیدها را غیر فعال کنند، خدمت می کنند. در مواد شوینده آنها به عنوان ترکیبی از عامل کلات، مهار کننده مقیاس و ترمیم کننده سفید کننده استفاده می شود. فسفونات ها به طور فزاینده ای در پزشکی برای درمان اختلالات مرتبط با تشکیل استخوان و متابولیسم کلسیم استفاده می شوند. علاوه بر این، آنها به عنوان حامل برای رادیونوکلئید در درمان سرطان استخوان استفاده می شود (نگاه کنید به ساماریوم 153-اتیلن دی آمین تترامکتیلن فسفونات)

 

شرکت شیمیای بوعلی سینا وارد کننده اصلی فسفونات ها می باشد لطفا برای اطلاع ازقیمت و دریافت اطلاعات فنی با شمارههای شرکت تماس حاصل فرمایید با تشکر

تلفن: 02188502389 - 02188748404 

همراه: 09123213657 - 09128098493