モノフルオロリン酸

モノフルオロリン酸（フルオロリン酸）は、 PO₃F²⁻という式で表される陰イオンで_、^リン酸基の酸素原子の一つがフッ素原子に置換されたものです。イオンの電荷は-2です。このイオンは、大きさ、形状、電荷が硫酸塩に似ているため、硫酸塩と同じ構造を持つ化合物を形成することができます。これには、タットン塩やランベナイトなどが含まれます。モノフルオロリン酸を含む最もよく知られた化合物は、歯磨き粉やマウスウォッシュによく使われるモノフルオロリン酸ナトリウムです。

関連するイオンには、ジフルオロリン酸（PO ₂ F − 2）とヘキサフルオロリン酸（[ PF ₆ ] ⁻）が含まれる。^{[ 1 ]}関連する中性分子は、モノフルオロリン酸H ₂ PO ₃ Fである。

有機誘導体は毒性が非常に高く、ジイソプロピルフルオロホスフェートなどが含まれる。ノビチョク剤の中にはモノフルオロホスフェートエステルであるものもある。これらの名称は、結合している基をエステルとして命名し、最後に「フルオロホスホネート」を付加することによって付けられる。2つの有機基が結合することもある。他の関連する神経ガス物質はエステルではなく、炭素-リン結合または窒素-リン結合を持つ場合がある。有機フルオロホスホネートはセリンエステラーゼおよびセリンプロテアーゼと不可逆的に反応する。これにより、これらの酵素の機能が阻害される。このような重要な酵素の一つが、ほとんどの動物に見られるアセチルコリンエステラーゼである。^{[ 2 ]}有機エステルの一部は、哺乳類では血液および肝臓中のパラオキソナーゼPON1と呼ばれる酵素によって解毒される。^{[ 3 ]}

ベルリン出身のウィリー・ランゲは、1929年にモノフルオロリン酸ナトリウムを発見した。彼はモノフルオロリン酸の合成を試みたが、成果は得られなかった。しかし、彼は非常に毒性の強い有機エステルを発見した。この発見をきっかけに、サリンなどの様々な神経ガスが開発された。

フッ化リン酸ガラスは、フッ化物とリン酸金属化合物の混合物である低融点ガラスの一種です。例えば、10% SnO、40% SnF ₂、50% P ₂ O ₅の組成は、約 139 °Cのガラスを形成します。PbOとPbF _{2 は}融点を下げ、耐水性を高めることができます。^{[ 4 ]}これらのガラスは、他のさまざまな元素や有機染料で着色することもできます。 

フッ化物、塩化物、ジフルオロリン酸塩、テトラフルオロホウ酸塩などの他の陰イオンと混合した陰イオン化合物が知られている。

ジフルオロリン酸をアルカリで加水分解すると、モノフルオロリン酸が生成する。

PO ₂ F − 2 + 2 MOH → M ₂ PO ₃ F + H ₂ O + F ⁻

工業生産は、フッ化物とメタリン酸塩の反応によって行われる。

MF + MPO ₃ → M ₂ PO ₃ F

リン酸水素二ナトリウムまたはピロリン酸四ナトリウムは、フッ化水素と反応してナトリウム塩を生成する。

Na₂HPO₄またはNa₄P₂O₇_​​_​​​_​​_​

リン酸は溶融尿素に溶解した金属フッ化物と反応してモノフルオロリン酸塩を生成する。^{[ 5 ]}

モノフルオロリン酸塩は室温では安定ですが、加熱すると分解します。例えば、450 K (177 °C)では、モノフルオロリン酸塩銀はガスとしてフッ化リン酸（POF ₃ ）を放出し、リン酸銀（Ag ₃ PO ₄）とピロリン酸銀（Ag ₄ P ₂ O ₇）を残します。^{[ 6 ]}  

無機化合物では、モノフルオロリン酸イオンの平均P–O結合長は1.51  Åである。P–F結合はより長く、平均1.58  Åである。O  P  F角は104.8°で、正四面体の109.47°よりも小さい。これを補償するために、O  P  O結合角は平均113.7°である。^{[ 7 ]}

モノフルオロホスフェートイオンは一般的に点群1をとりますが、かなりの数が点群mをとります。3mのものは2つしか知られておらず、3のものは1つだけです。^{[ 7 ]}

硫酸塩と比較すると、モノフルオロリン酸塩と同型であるものもある。しかし、硫酸塩が異なる形態をとるものもある。しかし、モノフルオロリン酸塩には既知の同等の硫酸塩は存在しないことがほとんどである。^{[ 7 ]}

モノフルオロリン酸亜鉛は、塩分が存在する場合の鋼の腐食抑制剤として使用できる。 ^{[ 47 ]}

グルタミンモノフルオロリン酸は、フッ素含有医薬品として使用されてきました。

• Leblanc, Marc; Maisonneuve, Vincent; Tressaud, Alain (2014). "無機フッ化物および酸化フッ化物の結晶化学と選択された物理的性質". Chemical Reviews . 115 (2): 1191–1254 . doi : 10.1021/cr500173c . ISSN 0009-2665 . PMID 25135645 .