Was sind Phosphonate?
Gelegentlich als Phosphite bezeichnet, ist ein Phosphonat ein Salz oder ein Ester einer Familie von Phosphonsäuren. Die einfachste - unsubstituierte - Phosphonsäure ist H- (PO) - (OH) 2 , ein kristalliner weißer Feststoff, der durch Umsetzung von Phosphortrioxid mit Wasser erhalten wird. Zwei der Wasserstoffatome sind an Sauerstoffatome gebunden und saurer als der einzelne Wasserstoff, der direkt an das Phosphoratom gebunden ist. Natrium kann entweder ein ein- oder zweibasisches Salz der Phosphonsäure bilden, wobei das Dinatriumsalz die chemische Struktur H-PO- (ONa) 2 ∙ 5H 2 O aufweist, wobei die Wassermoleküle als "Kristallwasser" bezeichnet werden. Dimethylphosphonat ist ein flüssiger Ester, der bei 340 ° F (171 ° C) siedet; seine chemische Struktur ist H-PO- (OCH 3 ) 2 geschrieben .
Derivate der einfachsten Phosphonsäure, wie die obigen Strukturen, lassen das direkt an den Phosphor gebundene Wasserstoffatom unberührt. Es kann jedoch ersetzt werden. Ein einfaches Beispiel hierfür ist Methylphosphonsäure, CH 3 PO- (OH) 2 , in der der Wasserstoff durch eine Methylgruppe, CH 3, ersetzt ist . Das Dinatriumsalz der Methylphosphonsäure trägt die Bezeichnung CH 3 PO- (ONa) 2 , während die Struktur des Diethylesters - Diethylmethylphosphonat - CH 3 PO- (OC 2 H 5 ) 2 trägt . Es können auch Arylderivate hergestellt werden, bei denen der Wasserstoff durch eine aromatische organische Struktur wie Phenyl (-C 6 H 5 ), Naphthyl (-C 10 H 7 ) oder p-Tolyl (-C 6 H 4 CH 3 ersetzt ist ).
Ein so breites Spektrum chemischer Strukturen ermöglicht erhebliche Reaktionsmöglichkeiten; Lehrbücher wurden nur zum Thema Phosphonatchemie verfasst. Es gibt auch ein breites Anwendungsspektrum für Phosphonate, z. B. in der Materialentwicklung und bei industriellen Reinigern sowie bei der Bildung von biologisch aktiven Verbindungen. Sie werden eingesetzt, um die Kesselsteinbildung zu hemmen und Rost zu entfernen. Organische Phosphonate sind wichtig für die Entwicklung von Krankheitsantibiotika und Fungiziden für Anwendungen, die von der Rasenanwendung auf Golfplätzen bis zum Schutz der Avocadowurzeln reichen. Phosphonate werden sogar als Zwischenprodukte bei der Herstellung von synthetischer DNA verwendet.
Obwohl viele nützliche Verbindungen öffentlich für Gesundheitsrisiken angeführt werden, die sie darstellen können, gibt es wenig Aufschrei über Phosphonate. Die HERA-Initiative, eine europäische Freiwilligenagentur, gibt an, dass drei der wichtigsten Phosphonate, die in Haushaltsanwendungen verwendet werden - ATMP, HEDP und DTPMP - sicher sind und keine Bedenken hinsichtlich des Verbrauchers aufkommen lassen sollten. Einige der Phosphonate in Säureform bergen Risiken, genau wie andere starke Säuren. Monosalze oder Ester von Phosphonsäuren haben nicht beide sauren Wasserstoffatome ersetzt und behalten daher immer noch ein Maß für ihre saure Reaktivität bei. Natürlich sollten, wie bei anderen Chemikalien, alle Sicherheitsdatenblätter sorgfältig gelesen und die Sicherheitsempfehlungen befolgt werden.