Kaj so fosfonati?

Fosfonat, ki ga občasno imenujemo fosfiti, je sol ali ester ene iz družine fosfonskih kislin. Najpreprostejša — nesubstituirana — fosfonska kislina je H-(PO)-(OH)2, kristalinična bela trdna snov, pridobljena z reakcijo fosforjevega trioksida z vodo. Dva od vodikovih atomov sta vezana na atome kisika in sta bolj kisla kot edini vodik, vezan neposredno na atom fosforja. Natrij lahko tvori mono- ali dibazično sol fosfonske kisline, pri čemer ima dinatrijeva sol kemično strukturo H-PO-(ONa)2∙5H2O – molekule vode se imenujejo »kristalizirana voda«. Dimetil fosfonat je tekoč ester, ki vre pri 340°F (171°C); njegova kemična struktura je zapisana H-PO-(OCH3)2.

Derivati ​​najpreprostejše fosfonske kisline, kot so zgornje strukture, puščajo atom vodika, vezan neposredno na fosfor, nedotaknjen. Lahko pa se zamenja. Eden preprostih primerov tega je metilfosfonska kislina, CH3PO-(OH)2, v kateri je vodik nadomeščen z metilno skupino CH3. Dinatrijeva sol metilfosfonske kisline piše CH3PO-(ONa)2, medtem ko struktura dietil estra – dietil metilfosfonata – piše CH3PO-(OC2H5)2. Izdelamo lahko tudi arilne derivate, v katerih je vodik nadomeščen z aromatično organsko strukturo, kot so fenil (-C6H5), naftil (-C10H7) ali p-tolil (-C6H4CH3).

Tako širok razpon kemičnih struktur omogoča precejšnje reakcijske možnosti; učbeniki so bili napisani samo na temo kemije fosfonatov. Obstaja tudi širok spekter uporabe fosfonatov, na primer pri oblikovanju materialov in industrijskih čistilih ter pri tvorbi biološko aktivnih spojin. Uporabljajo se za zaviranje nastajanja vodnega kamna in za odstranjevanje rje. Organski fosfonati so pomembni pri razvoju antibiotikov in fungicidov za bolezni, ki segajo od uporabe travnate površine za golf do zaščite korenin avokada. Fosfonati se celo uporabljajo kot vmesni produkti pri proizvodnji sintetične DNK.

Čeprav je veliko uporabnih spojin javno citiranih zaradi zdravstvenih tveganj, ki jih lahko predstavljajo, je malo negodovanja zaradi fosfonatov. Pobuda HERA, evropska prostovoljska agencija, navaja, da so trije glavni fosfonati, ki se uporabljajo v gospodinjstvih – ATMP, HEDP in DTPMP – varni in ne bi smeli povzročati skrbi glede uporabe pri potrošnikih. Nekateri fosfonati v kisli obliki predstavljajo tveganje, tako kot druge močne kisline. Mono soli ali estri fosfonskih kislin nimajo zamenjanih obeh kislih vodikovih atomov in tako še vedno ohranjajo mero svoje kislinske reaktivnosti. Seveda je treba, tako kot pri drugih kemikalijah, pozorno prebrati vse varnostne liste in upoštevati varnostne predloge.