Органические
соединения
Первые фосфорорганические
соединения были синтезированы в 1846 г. и относились к производным
фосфина:
6СНз1 + Са3Р2
—> 2Р (СН3) 3
+ ЗСа12
В настоящее время
органическая химия фосфора является одной из интереснейших областей
химии.
Фосфорорганические соединения широко используются в технике и сельском
хозяйстве.
По своей структуре
фосфорорганические соединения могут быть довольно условно разделены на
фосфорсодержащие
кислоты и их производные (эфиры, амиды и т. д.), а также производные
фосфина (и
родственные им вещества). В литературе описано большое количество
органических
производных ортофосфорной кислоты. Это сложные эфиры: их молекулы
состоят из
радикала органического спирта и аниона фосфорной кислоты. Некоторые из
них являются
крайне важными для организма. Например, фосфаты сахаров или производные
глицерина и ортофосфорной кислоты.
Фосфорные эфиры cахаров
играют важную роль в фотосинтезе и обмене веществ, а глицерофосфорные
кислоты
участвуют в превращении жиров.
Соединение, состоящее из
остатков двух кислот и при взаимодействии с водой образующее эти
кислоты, называется
смешанным ангидридом. Такой ангидрид существует для уксусной и
фосфорной
кислот.
Связь между ними легко
разрушается. Подобный процесс имеет место в природе при синтезе белка.
Две самые важные для живого
организма кислоты — ДНК (дезоксирибонуклеиновая) и РНК
(рибонуклеиновая)— представляют
собой длинные цепи, скрученные спиралеобразно и состоящие из
чередующихся углеводных
и фосфорных групп. При гидролизе эти кислоты распадаются на отдельные углеводно-фосфатные
звенья.
Другой важной разновидностью
биологически важных соединений являются фосфопротеиды. Представитель
этого
типа соединений — казеин, составляющий главную часть творога и сыра.
Этот белок
содержит около 1% фосфора, что не так уж мало, если учесть огромную
молекулярную массу казеина, достигающую 400000 углеродных единиц.
Существует
еще ряд других органических
производных фосфорной
кислоты, которые участвуют в работе биологических катализаторов —
ферментов.
Значение фосфорорганических
молекул для земной формы жизни исключительно. На их основе
производится вся
необходимая работа «биологических машин» организма.
При этом выделяется значительное количество энергии. Нечто подобное
происходит
в организме при распаде молекулы аденозин трифосфата. Эта молекула
представляет собой как бы «химический аккумулятор»,
запасающий энергию в связи
фосфорной кислоты с органической частью молекулы. Формулы таких
веществ довольно
сложны.
Когда в
аденозиитрифосфорной кислоте под действием воды отщепляется
молекула Н3РО4,
то выделяется примерно 50000 Дж (в расчете на 1 моль).
Отделившаяся молекула фосфорной кислоты, присоединяясь к молекуле
органического
соединения, приносит с собой богатую энергией связь. Подобная
фосфорорганическая структура легче вступает в определенные химические
превращения—
она более деятельна. Таким образом, энергетически богатые связи могут
перемещаться с одной молекулы на другую и снабжать энергией все клетки
организма.