Wat zijn fosfonaten?
Af en toe fosfieten genoemd, is een fosfonaat een zout of een ester van een familie van fosfonzuren. Het eenvoudigste - niet-gesubstitueerde - fosfonzuur is H- (PO) - (OH) 2 , een kristallijne witte vaste stof die wordt verkregen door fosfortrioxide met water te laten reageren. Twee van de waterstofatomen zijn gehecht aan zuurstofatomen en zijn zuurder dan de eenzame waterstof die rechtstreeks aan het fosforatoom is bevestigd. Natrium kan een mono- of een di-basisch zout van fosfonzuur vormen, waarbij het dinatriumzout de chemische structuur heeft, H-PO- (ONa) 2 ∙ 5H20 - de watermoleculen worden "kristalwater" genoemd. Dimethylfosfonaat is een vloeibare ester die kookt bij 340 ° F (171 ° C); zijn chemische structuur is geschreven H-PO- (OCH 3 ) 2 .
Derivaten van het eenvoudigste fosfonzuur, zoals de bovengenoemde structuren, laten het waterstofatoom direct aan het fosfor onaangeroerd. Het kan echter worden vervangen. Een eenvoudig voorbeeld hiervan is methylfosfonzuur, CH3PO- (OH) 2 , waarin de waterstof wordt vervangen door een methylgroep, CH3. Het dinatriumzout van methylfosfonzuur wordt geschreven als CH3PO- (ONa) 2 , terwijl de structuur van de diethylester - diethylmethylfosfonaat - wordt geschreven als CH3PO- (OC 2 H 5 ) 2 . Arylderivaten kunnen ook worden gemaakt, waarbij de waterstof wordt vervangen door een aromatische organische structuur, zoals fenyl (-C6H5), naftyl (-C10H7) of p-tolyl (-C6H4CH3) ).
Een dergelijk breed scala van chemische structuren maakt aanzienlijke reactiemogelijkheden mogelijk; er zijn handboeken geschreven over alleen het onderwerp fosfonaatchemie. Er is ook een breed scala aan toepassingen voor fosfonaten, zoals bij het ontwerpen van materialen en industriële reinigingsmiddelen, evenals bij de vorming van biologisch actieve verbindingen. Ze worden gebruikt om kalkvorming te remmen en roest te verwijderen. Organische fosfonaten zijn belangrijk bij de ontwikkeling van ziekte-antibiotica en fungiciden voor toepassingen variërend van het aanbrengen van golfterreinen tot de bescherming van avocado-wortels. Fosfonaten worden zelfs gebruikt als tussenproducten bij de productie van synthetisch DNA.
Hoewel veel nuttige verbindingen publiekelijk worden aangehaald voor gezondheidsrisico's die ze kunnen opleveren, is er weinig protest over fosfonaten. Het HERA Initiative, een Europees vrijwilligersbureau, geeft aan dat drie van de belangrijkste fosfonaten die in huishoudelijke toepassingen worden gebruikt - ATMP, HEDP en DTPMP - veilig zijn en geen aanleiding geven tot bezorgdheid over het gebruik door consumenten. Sommige fosfonaten in zure vorm vormen risico's, net als andere sterke zuren. Mono-zouten of esters van fosfonzuren hebben niet beide zure waterstofatomen vervangen en behouden dus nog steeds een maat voor hun zure reactiviteit. Natuurlijk moeten, net als bij andere chemicaliën, alle veiligheidsinformatiebladen zorgvuldig worden gelezen en de veiligheidssuggesties worden toegepast.