Uniwersytet Śląski w Katowicach

O wykładach
Fosfor to życie. Związki fosforu to składowe ATP, DNA czy RNA, tworzą także nasz kościec. Fosfor jako pierwiastek został odkryty w Hamburgu w 1669 roku przez Henniga Branda, niemieckiego farmaceutę i alchemika, który faktycznie chciał znaleźć kamień filozoficzny. To odkrycie sto lat później przedstawił Joseph Wright zwany Wright of Derby – angielski malarz (poniżej obraz The Alchemist).

Obraz Josepha Wrighta z Derby „The Alchemist Discovering Phosphorus”, ukończony pierwotnie w 1771

Chemiluminescencja fosforu, która miała miejsce podczas odkrycia, została wykorzystana w chemii sądowej po jej demistyfikacji jako „próba Mitscherlicha” (Eilhard Mitscherlich, 1794-1863), a tym samym ustanowiła ważną gałąź systematycznego dochodzenia w sprawie działalności przestępczej.
Związki fosforu nieorganicznego są jednym z ważniejszych składowych nawozów dla roślin. Bez niego rolnicy nie osiągali by oczekiwanych plonów. Alexander von Humboldt, młodszy brat filozofa Wilhelma von Humboldta, w zbliżonym czasie opisał ogromne ilości wszystkiego, co przez tysiąclecia wydaliły stada pelikanów i kormoranów u peruwiańskich wybrzeży. O te złoża wybuchła w 1879 roku wieloletnia wojna „wojna o guano”.
Obecnie chemia fosforoorganiczna (OP) stała się integralną częścią syntetycznej chemii organicznej. Związki OP są stosowane jako materiały wyjściowe, odczynniki, katalizatory (katalizatory przeniesienia fazowego lub kompleksy metali przejściowych P(III)) i rozpuszczalniki (ciecze jonowe (IL)) w laboratoriach badawczych i w przemyśle. Część z tych aplikacji jest obecnie w centrum uwagi.

Istnieje wiele często stosowanych reakcji, takich jak redukcje, reakcja Wittiga i jej odmiany, reakcja Arbuzova, reakcja Mitsunobu itp., które stosują odczynniki zawierające fosfor (P). Inne reakcje, np. jednorodne przemiany katalityczne lub reakcje sprzęgania C-C wykorzystują ligandy P w katalizatorach. Nastąpił ogromny rozwój w dziedzinie chiralnych związków OP.

Opracowano wydajne metodologie stereospecyficzne w celu uzyskania optycznie czystych trzeciorzędowych fosfin z tlenków fosfiny oraz stereoselektywne przemiany OP. Optycznie aktywne formy P(III) mogą być stosowane w katalizatorach kompleksowych metali przejściowych (Pt, Pd itp.) sprzyjających przemianom enancjoselektywnym.

Klasa związków heterocyklicznych P-heterocykle i klasyczne O- i N-heterocykle z funkcjami P. Ważne miejsce w chemii organicznej zajmują makrocykle zawierające P i inne makrocząsteczki, takie jak dendrymery. Aktualnym podejściem w syntezie organicznej jest przeprowadzanie syntez w dyscyplinie OP w sposób przyjazny dla środowiska. Może to obejmować na przykład użycie reaktora mikrofalowego. Z drugiej strony, związki OP (np. katalizatory i IL) mogą być narzędziami w ogólnej syntetycznej chemii organicznej. Monitorowanie reakcji w celu optymalizacji warunków lub obserwacji reaktywnych form P jest trudną dziedziną. Obliczenia teoretyczne w ramach chemii OP również rozwijają tę dziedzinę. W dzisiejszych czasach stereostruktury i mechanizmy reakcji można łatwo badać

Bardzo ważnym segmentem chemii OP, lepiej powiedzieć siłą napędową rozwoju, jest pula biologicznie aktywnych związków OP, które są wyszukiwane i stosowane jako leki lub środki ochrony roślin. Należy również wspomnieć o naturalnych analogach związków P (np. analogach peptydów i aminokwasów). Opisano wiele nowych tlenków fosfin, fosfinianów, fosfonianów i estrów fosforowych, które mogą uzyskać zastosowanie na szeroką skalę.

Streszczenie wykładu Prof. György Keglevicha w j. angielskim

Projekt dofinansowano w ramach programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” Ministerstwa Edukacji i Nauki