Fosforo_2013

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Importância
COMPOSTOS DE FÓSFORO
 O fósforo existe em todas as células de nosso organismo. Em ossos e dentes, na forma de fosfato, representa 30% de sua massa, e toma parte também na composição das proteínas, que formam a maioria dos tecidos de animais e vegetais. Compostos orgânicos fosforados são indispensáveis na constituição do DNA e no sistema de armazenamento de energia das células (ATP).
 usos: como fertilizantes; 
	na fabricação dos fósforos de segurança;
	em inúmeros processos industriais, sob a forma de ácido fosfórico;
	na fabricação de fogos de artifício.
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 P semelhança com a química do N; 
 P tem orbitais d acessíveis;
 ligações  são do tipo p-d ao invés de p-p.
ESTRUTURA DOS COMPOSTOS DE FÓSFORO
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ESTRUTURA DOS COMPOSTOS DE FÓSFORO
Configuração eletrônica do átomo de nitrogênio e fósforo
Nitrogênio
Fósforo
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Fósforo (P):
 terceiro elemento da fila na tab. periódica;
 tem cinco orbitais d vazios: podem ser usados em ligações p-d ();
 deste modo, pode atingir a configuração do argônio (gás nobre): através de dois elétrons (por exemplo óxidos de fosfina).
 compostos pentacoordenados: estrutura de bipirâmide trigonal
 compostos hexacoordenados: estrutura octraédrica
Estados de Oxidação do Fósforo em Compostos Orgânicos
ESTRUTURA DOS COMPOSTOS DE FÓSFORO
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
Exemplos representativos:
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base pirimidina
adenina
NUCLEOTÍDEO (AMP)
grupo éster fosfato
açúcar
(ribose)
Adenosina trifosfato - ATP
duro (O, N)
mole (S)
Importância dos organo-fósforo nos processos biológicos
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NOMENCLATURA
Nomenclatura de derivados de fósforo não é sistematizada
ACS e Chemical Society of London - algumas sistematizações mais usuais consideram os compostos de fósforo como derivados de hidretos, oxiácidos e óxidos 
Fosfina = H3P			 fosforanas H5P
Ácido fosforoso P(OH)3 ácido fosfinoso PH2OH
Ácido fosfônico PH(OH)2O	 ácido fosfínico PH2(OH)O
Óxido de fosfina PH3O
Derivados carbono-fósforo são nomeados como derivados de fósforo, pela substituição do H pelo grupo alquila
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NOMENCLATURA
Ácido metilfosfônico
Metil fosfonato de dimetila
Fosfonato de dimetila
Metiletilfosfinóxido
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
 orbitais d acessíveis;
 maior, mais polarizável e mais eletropositivo que o nitrogênio;
 compostos de P trivalentes e seus ânions são nucleófilos melhores que o derivados análogos do N;
 átomo de P - melhor eletrófilo que N: a coordenação do N está limitada a 4, enquanto que o P pode aumentar seu no de coordenação para 5 ou 6, por expansão do octeto.
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1. Compostos de P agindo como nucleófilos:
 do mesmo modo que as aminas, podem agir como base, formando adutos com ácidos
 MAS, atua principalmente como fortes nucleófilos
COMPOSTOS DE FÓSFORO
R-X + R3P: R4P+X-
 Ânions de fósforo: têm a carga negativa sobre o P, por isso são ótimos Nü					
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
 Reação de Arbuzov: haleto de alquila + fostito de trialquila = éster fosfato
Se R’-X for + reativo que R-X haverá mistura de produtos.
1. Compostos de P agindo como nucleófilos:
?
***Como obter?
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
2. Compostos de P agindo como eletrófilos (ataque Nü sobre o P):
 os haletos são deslocados do P trivalente por diversos nucleófilos:
Como obter?
a)
b)
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
3. Reações dos Compostos de Fosfônio
 os compostos de P podem sofrer grande variedade de reações:
 Eliminação bimolecular: menos reativos que os sais de amônio 4os, só sofrem eliminação quando carbânion intermediário tem estabilização extra.
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
3. Reações dos Compostos de Fosfônio
 Decomposição térmica de hidróxidos de fosfônio
Exemplo:
Mecanismo:
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
3. Reações dos Compostos de Fosfônio
 Os compostos de fósforo trivalente reagem facilmente com halogênios dando adutos (fósforo pentacovalente sólido):
 Em solução, estes compostos são íons, comportando-se como sais de fosfônio (com grupo de saída lábil).
Exemplo: 
álcoois + PCl5 = cloretos de alquila 
Utilidade: método efetivo para conversão de fenol em haleto de arila
 ROH + (C6H5)3PX X (C6H5)3P-O-R + HX (C6H5)3P=O + RX
+ _
+
X-
R = arila ou alquila; X = I, Br, Cl
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
3. Reações dos Compostos de Fosfônio
 Bases fortes + sais de fosfônio = ilídios (estabilizados por conjugação  p-d).
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COMPOSTOS DE FÓSFORO
4. Fosfinas
Complexos fosfina-metais de transição: catalisadores homogêneos de hidrogenação
 hidrogenação assimétrica de substratos aquirais, produzindo majoritariamente um dos enantiômeros.
 Tetrafluoro-borato de (1,5-ciclo-octadieno)-[1,2-bis-(2-metoxi-fenil-fenil-fosfino)etano]ródio(I): utilizado como catalisador na redução utilizada no produção comercial de aminoácidos de importância em nutrição e medicina.