Kimia organofosfor adalah studi ilmiah tentang sintesis dan sifat senyawa organofosfor, yang merupakan senyawa organik yang mengandung fosfor.[1] Senyawa ini terutama digunakan dalam pengendalian hama sebagai alternatif hidrokarbon terklorinasi yang bertahan di lingkungan. Beberapa senyawa organofosfor merupakan insektisida yang sangat efektif , meskipun beberapa di antaranya sangat beracun bagi manusia, termasuk sarin dan agen saraf VX.[2]
Fosfor, seperti nitrogen, berada dalam golongan 15 tabel periodik, sehingga senyawa fosfor dan senyawa nitrogen memiliki banyak sifat yang mirip. Definisi senyawa organofosfor bervariasi, yang dapat menyebabkan kebingungan. Dalam kimia industri dan lingkungan, senyawa organofosfor hanya perlu mengandung substituen organik, tetapi tidak perlu memiliki ikatan fosfor-karbon (PC) langsung. Jadi sebagian besar pestisida (misalnya, malathion), sering kali termasuk dalam golongan senyawa ini.[1][2][3][4][5]
Fosfor dapat mengadopsi berbagai tingkat oksidasi, dan secara umum senyawa organofosfor diklasifikasikan berdasarkan turunan fosfor(V) vs fosfor(III), yang merupakan golongan senyawa yang dominan. Dalam tata nama deskriptif tetapi hanya digunakan sesekali, senyawa fosfor diidentifikasi berdasarkan nomor koordinasi σ dan valensi λ. Dalam sistem ini, fosfina adalah senyawa σ3λ3.
Ester fosfat memiliki struktur umum P(=O)(OR)3 dengan atom fosfor berada pada bilangan oksidasi +V (P(V)). Senyawa-senyawa ini memiliki kepentingan teknologi yang besar sebagai agen penghambat nyala dan pelunak plastik. Karena tidak memiliki ikatan P–C, senyawa-senyawa ini secara teknis bukan termasuk senyawa organofosfor, melainkan merupakan ester dari asam fosfat.[6]
Berbagai turunannya ditemukan secara alami, misalnya fosfatidilkolin. Ester fosfat dapat disintesis melalui reaksi alkoholisis fosfor oksiklorida. Selain itu, dikenal pula beragam turunan campuran amido–alkokso, dengan salah satu contoh yang penting secara medis adalah obat antikanker siklofosfamid.[6]
Turunan lain yang mengandung gugus tiofosforil (P=S) mencakup pestisida malation. Senyawa organofosfat yang diproduksi dalam skala terbesar adalah seng ditiofosfat, yang digunakan sebagai aditif pada oli mesin. Beberapa juta kilogram kompleks koordinasi ini diproduksi setiap tahun melalui reaksi antara fosfor pentasulfida dan alkohol.[6]
Fosfonat merupakan ester dari asam fosfonat dan memiliki rumus umum RP(=O)(OR')2. Fosfonat memiliki beragam aplikasi teknis, dengan salah satu anggotanya yang paling dikenal adalah glifosat, yang lebih dikenal dengan nama dagang Roundup. Dengan rumus (HO)2P(O)CH2NHCH2CO2H, turunan dari glisin ini merupakan salah satu herbisida yang paling banyak digunakan di dunia.[7][8]
Bisfosfonat merupakan suatu golongan obat yang digunakan dalam pengobatan osteoporosis.[9] Agen gas saraf sarin, yang mengandung ikatan C–P dan F–P, juga termasuk ke dalam senyawa fosfonat.[10]
Contoh ilustratif fosfonat dan fosfinat sesuai urutan yang ditampilkan: Sarin (fosfonat), glifosat (fosfonat), fosfomisin (fosfonat), asam zoledronat (fosfonat), dan glufosinat (fosfinat). Dalam larutan berair, asam fosfonat mengalami ionisasi membentuk organofosfonat yang bersesuaian.
Oksida fosfina (dengan penandaan σ4λ5) memiliki struktur umum R3P=O dengan bilangan oksidasi formal +5. Oksida fosfina dapat membentuk ikatan hidrogen, sehingga sebagian di antaranya bersifat larut dalam air. Ikatan P=O bersifat sangat polar, dengan momen dipol sebesar 4,51 D pada trifenilfosfina oksida.[11]
Senyawa yang berkaitan dengan oksida fosfina meliputi imida fosfina (R3PNR') serta kalkogenida terkait (R3PE, dengan E = S, Se, Te). Senyawa-senyawa ini termasuk di antara senyawa organofosfor yang paling stabil secara termal. Secara umum, sifat kebasaannya lebih rendah dibandingkan oksida fosfina yang bersesuaian, yang dapat membentuk aduk (adduct) dengan halida tiofosforil:[12]:73
R3PO+ X3PS→ R3P+–O–P+X2–S−+ X−
Senyawa organofosforus(0), (I), dan (II)
Senyawa-senyawa yang mengandung fosfor dengan bilangan oksidasi formal lebih rendah dari III tergolong jarang, namun contoh-contohnya telah diketahui untuk setiap kelas. Spesi organofosfor dengan bilangan oksidasi nol, Organofosforus(0), secara kontroversial atau masih diperdebatkan dapat diilustrasikan oleh aduk karbena, [P(NHC)]2, di mana NHC merupakan karbena N-heterosiklik.[13]
Banyak senyawa dengan valensi campuran telah diketahui, misalnya senyawa berbentuk sangkar P7(CH3)3.
↑Dillon, K. B.; Mathey, F.; Nixon, J. F. (1997) Phosphorus. The Carbon Copy; John Wiley & Sons, ISBN0-471-97360-2
↑Quin, L. D. (2000) A Guide to Organophosphorus Chemistry; John Wiley & Sons, ISBN0-471-31824-8
↑Racke, K.D. (1992). "Degradation of organophosphorus insecticides in environmental matrices", pp. 47–73 in: Chambers, J.E., Levi, P.E. (eds.), Organophosphates: Chemistry, Fate, and Effects. Academic Press, San Diego, ISBN0121673456.
123Svara, Jürgen; Weferling, Norbert & Hofmann, Thomas (2006). "Phosphorus Compounds, Organic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a19_545.pub2. ISBN978-3527306732.
↑Benbrook, C. M. (2016). "Trends in glyphosate herbicide use in the United States and globally". Environ. Sci. Eur. (dalam bahasa Inggris). 28 (1). doi:10.1186/s12302-016-0070-0. Pemeliharaan CS1: DOI bebas tanpa ditandai (link)
↑Takano, H. K.; Dayan, F. E. (2020). "Glufosinate-ammonium: a review of the current state of knowledge". Pest Manage. Sci. 76 (12): 3911–3925. doi:10.1002/ps.5965.
↑Watts, Nelson B.; Diab, Dima L. (2010). "Long-Term Use of Bisphosphonates in Osteoporosis". The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 95 (4): 1555–1565. doi:10.1210/jc.2009-1947.
↑Corbridge, D. E. C. (1995). Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology. Amsterdam, Netherlands: Elsevier. ISBN0-444-89307-5.
↑"Triphenylphosphine oxide". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 12 Desember 2021.
↑Almasi, Lucreţia (1971). "The Sulfur–Phosphorus Bond". Dalam Senning, Alexander (ed.). Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry. Vol.1. New York: Marcel Dekker. hlm.39–106. ISBN0-8247-1615-9. LCCN70-154612.
↑Wang, Yuzhong; Xie, Yaoming; Wei, Pingrong; King, R. Bruce; Schaefer, Iii; Schleyer, Paul v. R.; Robinson, Gregory H. (2008). "Carbene-Stabilized Diphosphorus". Journal of the American Chemical Society. 130 (45): 14970–1. doi:10.1021/ja807828t. PMID18937460.
