В Северной Каролине месторождения фосфоритов, расположенные вдоль побережья Атлантического океана, на вост. склоне Северо-Амер. платформы (на территории Береговой равнины и на шельфе), связаны главным образом со среднемиоценовыми формациями Пунго-Ривер, Йорк-таун, Ледсон и др., сложенными кварцевыми песками, глинами, реже известняками и доломитами и обогащенными фосфатными пеллетами; запасы фосфоритов оцениваются от 1,5 до 10 млрд.
тс содержанием P
2O
516–18%. Фосфориты обогащены органическим веществом и без переработки употребляются для удобрения почв.
Около 80% суммарной добычи фосфатного сырья США дают месторождения Флориды и Сев. Каролины, 10–12% – месторождения зап. штатов США.
Лит.:Бушинский Г. И., Формация Фосфория, М., 1969; Киперман Ю. А., Недогон А. В., Тимченко А. И., Экономика фосфатного сырья зарубежных стран, М., 1975; Mansfield G. R., Phosphate resources of Florida, Wash., 1942; Maide H. E., Geology of the Charleston phosphate area, South Carolina, Wash., 1959; McKelvey V. E., Williams J. C., SheldonR. P., Summary description on The Phosphoria, Park City and Shedhorn formations in the Western phosphate field. Wash., 1959.
В. Н. Холодов.
Фосфоритовые месторождения Северной Африки
Фосфори'товые месторожде'ния Се'верной А'фрики,группа месторождений фосфоритов, расположенных на территории Западной Сахары, Марокко, Алжира, Туниса и АРЕ в пределах Африканской платформы и Атласской герцинско-альпийской складчатой области протяжённостью около 5,4 тыс.
км.Общие геологические запасы фосфоритов около 50 млрд. т, в том числе разведанные свыше 7 млрд.
т.Главные месторождения: Бу-Краа (Зап. Сахара), Хурибга, Бен-Герир, Юсуфия (Марокко), Джебель-Онк (Алжир), Редееф, Мрата, Муларес, Метлави, Сехиб, Мдилла, Кеф-эш-Шваир, Калъа-Джерда (Тунис), Абу-Тартур, Махамид, Абу-Тундуб, Накхейль, Хамравейн, Умм-Хувейтат. Васиф (АРЕ). Открытие первых месторождений относится к 1885–87. Месторождения приурочены к глинисто-кремнисто-карбонатным отложениям верхнего мела (главным образом в АРЕ), палеоцена и нижнего эоцена; фосфоритоносные отложения обычно слабо тектонически нарушены, с углами падения пластов фосфоритов от 5 до 25°.
Промышленные залежи представлены пластами (2–6
ммощностью) зернистых фосфоритов морского происхождения, сложенных на 50–90% фосфатными зёрнами с примесью фосфатизированной фауны (моллюски, фораминиферы, рептилии, рыбы). Встречаются фосфоритовые гравелиты, конгломераты и пески. По содержанию полезного компонента (P
2O
5) выделяются богатые (более 28%), средние (20–28%) и бедные (менее 20%) руды. Фосфориты отличаются постоянно повышенным содержанием урана (0,005–0,07%), а в ряде случаев – повышенными концентрациями редкоземельных элементов (до 0,07–0,3%) и пирита.
Месторождения разрабатываются подземным и открытым способами (почти при равном их соотношении). За период 1970–74 добыча фосфоритов увеличилась в регионе (в основном за счёт Марокко) с 15 до 25,4 млн.
т.
Лит.:Покрышкин В. И., Платформенные фосфоритовые месторождения верхнего мела и палеогена Средиземноморской провинции, в кн.: Полезные ископаемые и закономерности их размещения в странах Африки и Зарубежной Азии, М., 1970; Дегтярёв В. А., Покрышкин В. И., Бойко Н. Н., Добыча и обогащение фосфоритов месторождений Северной Африки и Ближнего Востока, «Химическая промышленность», 1972, № 3; Salvan H., Les phosphates de chaux sйdimentaires du Maroc, «Revue de la Sociйtй de gйographic du Maroc», 1960, № 14; Boudet E., Panorame de l'industrie miniere du continent africain en 1973, «Industrie Minиrale», 1974, octobre.
В. И. Покрышкин.
Фосфориты
Фосфори'ты,осадочные горные породы, сложенные более чем на 50% аморфными или микрокристаллическими минералами группы
(или в пересчёте на P
2O
5свыше 18%). В геологоразведочной практике к Ф. часто относят также породы, содержащие от 5 до 18% P
2O
5, особенно при условии открытой добычи и лёгкой обогатимости полезного ископаемого.
По Г. И. Бушинскому (1956), среди фосфатов, слагающих Ф., различаются 5 разновидностей апатита: фторапатит, карбонатапатит, гидроксилапатит, франколит, курскит; по А. В. Казакову (1937), фосфатное вещество всех Ф. состоит из высокодисперсного фторапатита, а различия химического состава объясняются наличием минеральных примесей. В составе Ф. почти всегда присутствуют органическое вещество, карбонаты Ca, Mg и Fe, глинистые минералы, пирит, гидроокислы железа, кварц, халцедон; часто концентрируются U, лантаноиды цериевой группы, а также Y, Pb, Sr, реже – примеси V, Sc, Zr, Se, Be. По структурам различают массивные, желваковые (конкреционные), зернистые, кавернозные, шлаковидные, галечные и конгломератовые разновидности Ф.; по текстурам – слоистые и натёчные Ф. По окраске Ф. чаще чёрные, серые, редко белые, а иногда зелёные, красные и жёлтые.
По морфологическим и петрографическим признакам среди залежей Ф. выделяются пластовые (микрозернистые), зернистые, желваковые Ф., скопления фосфатных раковин и скелетов рыб и др. организмов, костяные брекчии, залежи гуано-фосфатов (образующиеся при разложении экскрементов морских птиц), фосфатизированные известняки, мергели, мел и фосфоритовые галечники.
Пластовые (геосинклинальные) Ф. представляют собой плотную однородную породу с раковистым изломом, сложенную округлыми фосфатными зёрнами и оолитами с фосфатным, карбонатным или кремнистым цементом. Характерна большая мощность продуктивных пластов (свыше 10
м)
,значительная выдержанность их на площади и высокое качество Ф. (28—36% P
2O
5).
Месторождения Ф. этого типа известны в кембрийских отложениях Каратау (СССР), Хубсугуча (МНР), Куньяна (КНР), Джорджины (Австралия), а также в пермских отложениях Скалистых гор (США).
Зернистые (платформенные) Ф. — карбонатная или терригенная осадочная горная порода с многочисленными фосфатными стяжениями и органическими остатками (фосфатизированные обломки ихтиофауны, рептилий, моллюсков и фораминифер), сцементированных карбонатным, кремнистым и глинистым материалом. Мощность продуктивных пластов до 10
м,но чаще 2—3
м,содержат 22—30% P
2O
5. Распространены в меловых и палеогеновых отложениях Европейской части СССР и Северной Африки (Алжир, Тунис, Марокко и др.), в миоценовых толщах района Сечура (Перу).
По условиям образования среди Ф. различают морские и континентальные скопления. Происхождение залежей морских Ф. спорно. Согласно представлениям одних ученых (А. В. Казаков, А. С. Соколов, А. И. Смирнов, Дж. Мансфилд, В. Мак-Келви и др.), глубинные воды океана, обогащенные растворенным фосфором за счет гибели планктона, выносились течениями на отмели, теряли углекислоту в зоне фотосинтеза и благодаря этому химическим путем осаждался P
2O
5. Отвергая возможность хемогенного образования Ф, другие исследователи (Г. И. Бушинский, В. Н. Холодов и др.) предполагают, что фосфор в определенные моменты геологической истории поступал в большом количестве с континентов, осаждался планктоном и др. организмами вблизи от берега (в устьях палеорек), а затем, вследствие диагенетического перераспределения веществ (см
) в иле образовывал фосфоритовые залежи.
Большинство промышленных запасов фосфора в мире связано с пластовыми и зернистыми Ф., существенное значение имеют желваковые и карстовые Ф. и залежи гуано, остальные типы Ф. представляют лишь теоретический интерес.
Ф. используются главным образом (до 90%) для приготовления фосфорных удобрений (фосфоритная мука, суперфосфат, преципитат, томасшлак, аммофос и др.). Кроме того, из Ф. попутно в промышленных масштабах извлекается ряд редких элементов (см.
).
Лит.:Казаков А. В., Химическая природа фосфатного вещества фосфоритов и их генезис, Л., 1937. Бушинский Г. И., Фосфаты кальция фосфоритов, в кн. Вопросы геологии агрономических руд, М., 1956, его же, Древние фосфориты Азии и их генезис, М., 1966, Гиммельфарб Б. М., Закономерности размещения месторождений фосфоритов СССР и их генетическая классификация, М., 1965 Шатский Н. С., Фосфоритоносные формации и классификация фосфоритовых залежей, в кн. Доклады Совещания по осадочным породам, в. 2, М., 1955, Холодов В. Н., О редких и радиоактивных элементах в фосфоритах, М., 1963, (Тр. института минералогии геохимии и кристаллохимии редких элементов, в. 17), Mansfield G. R., Origin of the Western phosphates of the United States, «American Journal of Science», 1918, v. 46, № 274.
В. Н. Холодов.
Фосфорноватая кислота
Фосфорнова'тая кислота',гипофосфорная, H
4P
2O
6, четырехосновная кислота средней силы. Безводная H
4P
2O
6— бесцветные кристаллы, плавятся при температуре 70 °С с разложением, кристаллогидраты H
4P
2O
6ЧH
2O и H
4P
2O
6Ч2H
2O с температурами плавления соответственно от 62 до 62,5 °С и от 79,5 до 81,5 °С. Константы диссоциации Ф. к. при 25 °С
K
1
= 6Ч10
-3,
K
2
= 1,5Ч10
-3,
K
3
= 5,4Ч10
-8,
K
4
= 9,3Ч10
-11. При нагревании Ф. к. превращается в фосфорную H
3PO
4и фосфористую H
3PO
3кислоты. При температуре свыше 180 °С разлагается с выделением фосфина PH
3. Ангидрид Ф. к. Неизвестен. Соли Ф. к. называются гипофосфатами.
Ф. к. образуется при медленном окислении H
3PO
3на воздухе или при окислении твердого фосфора ограниченным количеством воздуха (фосфор частично погружают в воду). Процесс идет быстрее при действии хлорной извести на красный фосфор.
Лит.:см. при статьях
и
.
Фосфорноватистая кислота
Фосфорнова'тистая кислота',H
3PO
2, сильная одноосновная кислота. Формула, отражающая строение Ф. к., может быть записана в виде H[H
2PO
2], показывающем, что в молекуле только 1 атом водорода может замещаться металлом. Безводная Ф. к. — бесцветные кристаллы, плотность 1,49
г/см
3, t
пл
26,5 °С, константа диссоциации при 25 °С
К= 8,9Ч10
-2. Ф. к. хорошо растворима в воде, концентрация товарной Ф. к. 30—50% При нагревании разлагается, образуя фосфин, красный фосфор, ортофосфорную кислоту и водород, нагревание водных растворов в основном приводит к образованию фосфористой и ортофосфорной кислот и водорода. Получают Ф. к. взаимодействием концентрированных растворов её солей — гипофосфитов [например Ca (H
2PO
2)
2] с серной кислотой. В лабораторных условиях Ф. к. может быть получена окислением фосфина водной суспензией иода. Растворы чистой H
3PO
2готовят из NaH
2PO
2с помощью ионообменных смол. Гипофосфиты применяют как восстановители при нанесении тонких металлических покрытий.
Лит.:см. при ст.
.
Фосфорные кислоты
Фо'сфорные кисло'ты,кислородные кислоты фосфора, представляющие собой продукты гидратации фосфорного ангидрида (см
). Различают ортофосфорную кислоту (обычно называемую фосфорной кислотой) и конденсированные Ф. к. Наиболее изучена и важна ортофосфорная кислота H
3PO
4, образующаяся при растворении P
4O
10(или P
2O
5) в воде.
Ортофосфорная кислота — бесцветные гидроскопические кристаллы, плотность 1,87
г/см
3,
t
пл42,35 °С, известен кристаллогидрат H
3PO
4Ч
1/
2H
2O с
t
пл29,32 °С. Плотность обычно широко применяемой 85%-ной H
3PO
4при 25 °С 1,685
г/см
3вязкость при 20 °С 47Ч10
-3
мнЧ
сек/м
2,удельная теплоемкость в интервале температур 20—120 °С 2064,1
дж/кгЧК (0,493
кал/г°С). С водой H
3PO
4смешивается в любых отношениях Константы диссоциации при 25 °С
K
1= 7Ч10
-3,
K
2= 8Ч10
-8,
K
3= 4Ч10
-13. Ортофосфорная кислота трехосновная, средней силы. Образует три ряда солей —
.При нагревании растворов кислоты происходит её дегидратация с образованием конденсированных фосфорных кислот.
В промышленности ортофосфорную кислоту получают экстракционным (сернокислотным) или термическим способами. Экстракционный способ заключается в разложении
серной и фосфорной кислотами:
Ca
5F (PO
4)
3+ 5H
2SO
4+ nH
3PO
4= (n+3) H
3PO
4+ 5CaSO
4+ HF
и последующим разделением на фильтрах образовавшейся кислоты и нерастворимого CaSO
4. Термический способ основан на сжигании фосфора до фосфорного ангидрида P
4+ 5O
2 P
4O
10и гидратации последнего P
4O
10+ 6H
2O = 4H
3PO
4. Промышленная ортофосфорная кислота — важнейший полупродукт для производства фосфорных и комплексных удобрений и технических фосфатов, широко используется также для
металлов, в качестве катализатора в органическом синтезе. Пищевая фосфорная кислота применяется для приготовления безалкогольных напитков, лекарств, зубных цементов и т.д.
Конденсированные (полимерные) Ф. к. подразделяются на полифосфорные с линейным строением фосфат-аниона общей формулы H
n+2P
nO
3n+1, метафосфорные с циклическим строением фосфат-аниона общей формулы (HPO
3)
nи ультрафосфорные кислоты, имеющие разветвленную, сетчатую структуру. Наибольшее практическое значение имеют полифосфорные кислоты Из полифосфорных кислот наиболее полно изучена дифосфорная (пирофосфорная) кислота H
4P
2O
7, выделенная в кристаллическом виде в двух формах с температурами плавления 54,3 °С и 71,5 °С. Пирофосфорная кислота четырёхосновна, константы диссоциации при 18 °С
K
1= 1,4Ч10
-1,
K
2
= 1,1Ч10
-2,
K
3
= 2,1Ч10
-7,
K
4
= 4,1Ч10
-10. Три- и тетраполифосфорные кислоты выделены в виде разбавленных растворов. Существование более конденсированных Ф. к., содержащих до 12 атомов в цепи, доказано методом бумажной хроматографии. Полифосфорные кислоты — полиэлектролиты. Циклические метафосфорные кислоты (например, H
3P
3O
9, H
4P
4O
12) представляют собой сильные кислоты. Ультрафосфорные кислоты мало изучены.
Конденсированные Ф. к. получают дегидратацией ортофосфорных кислот, гидратацией фосфорного ангидрида соответствующим количеством воды, а также путем ионного обмена из соответствующих конденсированных фосфатов. Применяют в основном для производства высококонцентрированных фосфорных удобрений, в качестве катализаторов при получении нефтепродуктов и в органическом синтезе, для производства различных полифосфатов.
Лит.:Краткая химическая энциклопедия, т. 5, М., 1967, Везер Ван Дж., Фосфор и его соединения, пер. с англ., т. 1, М., 1962, Постников Н. Н., Термическая фосфорная кислота, М., 1970, Копылов Б. А., Технология экстракционной фосфорной кислоты, Л., 1972.
Л. В. Кубасова.
Фосфорные удобрения
Фо'сфорные удобре'ния,минеральные и органические вещества, содержащие фосфор и используемые для улучшения фосфорного питания растений. Являются единственным источником пополнения запасов фосфора в почве. Производятся в основном промышленным путем из горнорудного сырья —
и
. В качестве Ф. у. применяют также органические вещества, например костную муку, навоз, богатые фосфором отходы промышленности — фосфатшлак, томасшлак и др. Ф. у. — первые из
,полученные промышленным путем. Их (суперфосфат) впервые стали вырабатывать в Великобритании в 1842 (до этого в 1-й половине 19 в. в качестве Ф. у. использовали в основном костную муку), в России – с 1868. Разработка фосфоритов для производства удобрений была начата в 1855 во Франции. В России первая попытка их непосредственного использования в земледелии принадлежит А. Н. Энгельгардту, проводившему с 1866 опыты с фосфоритной мукой (измельченным фосфоритом) в своём имении Батищево Смоленской губернии. В 1867–69 Д. И. Менделеев изучал действие Ф. у. на урожайность с.-х. растений в Смоленской, Петербургской, Московской и Симбирской губерниях. В своих работах учёный пропагандировал необходимость применения размолотых фосфоритов и суперфосфата в земледелии. Промышленная разработка апатитов впервые осуществлена в СССР в 1935 (Хибинское месторождение, крупнейшее в мире).
Мировое производство Ф. у. к 1900 составило около 1 млн.
т(в пересчёте на P
2O
5), в России около 20 тыс.
т.В 20 в. (особенно с его середины) применение Ф. у. значительно увеличилось (табл. 1). Однако относительный рост потребления их в сельском хозяйстве меньше, чем азотных и калийных удобрений, что объясняется недостаточными запасами фосфатного сырья.
Табл. 1. – Мировое потребление в сельском хозяйстве фосфорных минеральных удобрений, тыс.
тP
2O
5
Страны
1950
1960
1970
1974
Все страны в том числе: США СССР Франция КНР Австралия ФРГ Польша Япония Бразилия Индия Испания Канада Великобритания Италия
5918 1869 532 370
–331 336 55 232 25 8 126 113 413 247
9600 2427 1088 783
–536 707 180 440 62 66 275 133 436 389
18802 4145 3184 1684 730 862 857 595 702 237 420 389 284 460 486
24255 4600 4496 2152 1390 1171 917 848 793 725 634 481 480 478 472
Обеспечение Ф. у. 1
гапашни в 1974 составляло (в
кгP
2O
5): 16,5 в мировом земледелии, 198,4 в Бельгии, 74 в Чехословакии, 66,8 в Великобритании, 56 в Польше, 53,6 в ГДР, 24,1 в США, 18,7 в СССР. Расширился ассортимент Ф. У.
Ф. у. по растворимости разделяют на 3 группы. В водорастворимых удобрениях (простой, двойной и аммонизированный суперфосфаты) фосфор содержится в виде одноосновного фосфата кальция Ca (P
2O
4)
2ЧH
2O. Их производят преимущественно гранулированными и используют для основного и припосевного (в рядки) внесения. В цитратнорастворимых (растворимы в щелочном растворе цитрата аммония
–реактиве Петермана) и лимоннорастворимых (в лимонной кислоте) удобрениях (преципитат, томасшлак, фосфатшлак, обесфторенный фосфат, плавленный фосфат магния) фосфор находится в виде двухосновного фосфата кальция CaHPO
4ЧH
2O или тетракальциевого фосфата Ca
4P
2O
5. Эти удобрения применяют для основного внесения под вспашку или культивацию. В труднорастворимых Ф. у. (фосфоритная мука, костная мука) фосфор содержится в виде трикальцийфосфата Ca
3(PO
4)
2. Вносят их как основное удобрение в повышенных дозах на кислых почвах, в которых труднорастворимые фосфаты переходят в доступную для растений форму. Все Ф. у. негигроскопичны, не слёживаются, хорошо рассеваются туковыми сеялками.
Перспективны новые высококонцентрированные Ф. у. (полифосфаты аммония, метафосфаты калия), содержащие от 50 до 80% P
2O
5. По эффективности они равноценны, а в ряде случаев превосходят стандартные формы Ф. у. В США и некоторых странах Западной Европы получают применение жидкие удобрения, изготовляемые на основе полифосфорных кислот. Использование этих удобрений позволяет полностью механизировать их внесение, до минимума сократить потери, равномерно заделывать в почву, одновременно вносить микроэлементы и пестициды. Характеристика основных минеральных Ф. у. приведена в табл. 2.
Табл. 2. – Характеристика основных минеральных удобрений
Удобрения
Химическая формула
Содержание P
2О
5, %
Суперфосфат простой и гранулированный
Са (Н
2РО
4)
2Н
2О + 2CaSO
4
14–19,5
Суперфосфат двойной гранулированный
Са (Н
2РО
4)
2ЧН
2О
45
Фосфоритная мука
СаF (РО
4)
3+ СаОН (РO
4)
3+ СаСО
3
19–30
Преципитат
СаНРO
4Ч2Н
2O
27–35
Фосфатшлак
4СаОЧР
2O
5ЧСaSiO
3
16–19
Томасшлак
4СаОЧР
2О
5+ 4СаОЧP
2O
5ЧCaSiO
3
14
Ф. у. увеличивают урожай и улучшают его качество, ускоряют созревание растений, повышают их устойчивость к полеганию и засухе. Последнее имеет особое значение для СССР, где основные земледельческие районы расположены в зоне недостаточного увлажнения. Установлена высокая эффективность Ф. у. во всех почвенно-климатических зонах страны, при внесении под все с.-х. культуры. Положительное действие их особенно проявляется на фоне обеспечения растений азотом и калием, при глубокой заделке Ф. у. в почву. Внесение 60
кгP
2O
5(основное удобрение) под озимую пшеницу даёт дополнительно 2–5
цс 1
газерна. В зонах возделывания яровой пшеницы внесение 60–80
кгP
2O
5повышает урожай на 1,5–2,5
цс 1
га.В связи с малой подвижностью Ф. у. оказывают последействие в течение нескольких лет: в засушливых районах 6–8 лет, в зоне достаточного увлажнения 2–3 года.
Дозы Ф. у. зависят от почвенных условий, особенности культуры, обеспеченности растений элементами питания. В СССР вносят в качестве основного удобрения (под вспашку или культивацию) 60–120
кг/гаP
2O
5и припосевного – 10–40
кг/гаP
2O
5. Подкормка фосфором, как правило, малоэффективна, за исключением орошаемых земель.
На орошаемых землях республик Средней Азии и Азербайджана применение 100–120
кг/гаP
2O
5под хлопчатник повышает сбор хлопка-сырца на 3–5
цс 1
га.В зонах свеклосеяния 60–120
кг/гаP
2O
5увеличивают урожай сахарной свёклы на 25–50
цс 1
гаи повышают сахаристость корнеплодов на 0,1–0,3%. Внесение в качестве основного удобрения 60
кг/гаP
2O
5под подсолнечник на чернозёмах Украины, Молдавии, лесостепи РСФСР и степной зоны Сев. Кавказа повышает урожайность семян на 1–4,5
цс 1
га;использование 20
кг/гаP
2O
5или вместе с 10
кг/гаN в рядки при посеве даёт прибавку 1,0–3,4
цс 1
га.При достаточном фосфорном питании в подсолнечнике увеличивается также содержание жира. При удобрении фосфором в дозе 90
кг/гаурожайность картофеля на дерново-подзолистых и чернозёмных почвах повышается па 25–30
цс 1
га; при этом содержание крахмала в клубнях возрастает на 0,6–1,2%. Ф. у. эффективны также при внесении под др. с.-х. культуры – кормовые, овощные, плодовые.
Лит.:Прянишников Д. Н., Избр. соч., т. 1, 3, М., 1963; Справочная книга по химизации сельского хозяйства, под ред. В. М. Борисова, М., 1969; Географические закономерности действия удобрений, М., 1975.
О. В. Сдобникова.
Фосфорный ангидрид
Фо'сфорный ангидри'д,пяти окись фосфора, оксид фосфора (V) P
4O
10(P
2O
5), ангидрид фосфорных кислот. См.
.
Фосфоробактерин
Фосфоробактери'н,
для всех с.-х. культур, содержащее споры микроорганизмов, способных переводить фосфорорганические соединения в усвояемую для растений форму.
Фосфоролиз
Фосфоро'лиз(от
и греч. lэsis – разрушение), ферментативная реакция расщепления химических связей в некоторых биологически важных соединениях с участием фосфорной кислоты; сопровождается включением фосфорильной группы (–H
2PO
3) в образующиеся продукты. Ферменты, катализирующие Ф., называются
.Ф. широко распространён в процессах обмена веществ у животных, растений и микроорганизмов. Фосфоролитическому расщеплению под действием ферментов могут подвергаться гликозидные (в гликогене), тиоэфирные (в ферментсубстратном комплексе, образующемся при окислении 3-фосфоглицеринового альдегида), углерод-углеродные (в ксилулозо-5-фосфате, в пировиноградной кислоте), фосфодиэфирные (в нуклеиновых кислотах) и углерод-азотные (в цитруллине) связи. Ф. играет важную роль в энергетике живых систем, т.к. фосфорильная группа, включенная в продукты реакции, под действием различных ферментов в конечном счёте переносится на аденозиндифосфорную кислоту с образованием аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) – основного энергетического ресурса клеток.
А. Д. Виноградов.
Фосфорорганические инсектициды
Фосфороргани'ческие инсектици'ды,органические производные фосфорных кислот из группы
.Применяются для борьбы с вредителями с.-х. растений, эктопаразитами домашних животных (паразитируют на теле) и синантропными насекомыми (см.
)
.К Ф. и. относятся карбофос, метафос, хлорофос, бензофосфат и др.
Фосфорорганические отравляющие вещества
Фосфороргани'ческие отравля'ющие вещества',группа
нервно-паралитического действия.
Фосфорорганические пестициды
Фосфороргани'ческие пестици'ды,органические производные фосфорных кислот из группы пестицидов; применяются для борьбы с вредителями и болезнями растений, эктопаразитами домашних животных (паразитируют на теле), синантропными насекомыми и клещами (см.
)
,с сорными растениями, в качестве бактерицидов и регуляторов роста растений. Мало стабильны в окружающей среде, что исключает возможность их накопления в опасных для живых организмов количествах. Большинство Ф. п. разлагается в объектах окружающей среды, образуя нетоксичные продукты (H
3PO
4, CO
2и H
2O). К недостаткам относится сравнительно высокая токсичность многих Ф. п. для человека и животных, что вызывает необходимость соблюдать меры предосторожности при их использовании. Мировое производство Ф. п. к 1975 превысило 200 тыс.
тв год, практическое применение получили свыше 150 различных Ф. п., которые используют как
(карбофос, метафос, хлорофос и др.),
(метилпитрофос, октаметил и др.),
(пиразофос, хинозан, инезин и др.),
(фалон, бенсулид и др.) и
растений (этефон, фосфон-Д и др.).
Лит.:Мельников Н. Н., Химия и технология пестицидов, М., 1974; Системные фунгициды, пер. с англ., М., 1975; Fest С., Schmidt К. J., The chemistry of organophosphorus pesticides, B. – [e. a.], 1973: Eto М., Organophosphorus pesticides: organic and biological chemistry, Cleveland, 1974.
Н. Н. Мельников.
Фосфорорганические соединения
Фосфороргани'ческие соедине'ния,обширный класс органических соединений, содержащих в своём составе фосфор. Различают Ф. с., в молекулах которых фосфор непосредственно связан с углеродом, и Ф. с., в которых фосфор связан с органической частью молекулы через гетероатом – кислород, азот, серу (это главным образом эфиры и др. производные кислот фосфора). Ф. с. второго типа широко распространены в природе преимущественно в виде эфиров фосфорной, пирофосфорной и трифосфорной кислот (см.
)
;к ним относятся
,многие важные
,аденозинтрифосфат (см.
) – переносчик энергии в живых организмах, некоторые
.В 60-е гг. 20 в. в природе были найдены Ф. с., содержащие связь фосфор – углерод, например (b-аминоэтилфосфоновая кислота (цилиатин).
Классификация.Единая классификация Ф. с. не разработана. Ф. с. классифицируют по различным признакам. По числу связей фосфор – углерод в молекуле, например первичные (RPH
2), вторичные (R
2PH) и третичные (K
3P) – фосфины и их разнообразные производные (здесь и далее R – органический остаток). По валентному состоянию фосфора – производные трёх- и пятивалентного фосфора; известны также соединения двух-, четырёх-, пяти- и шестикоординационного фосфора; в соединениях, например, четырёхкоординационного фосфора атом фосфора несёт положительный заряд, шестикоординационного – отрицательный. По характеру фосфорной функции – фосфины, окиси фосфинов (R
3PO), сульфиды (R
3PS), имины (R
3PNR’), фосфинометилены (P
3P=CR’R’’), соединения фосфония (R
4P
+X
-, см.
)
,кислородные кислоты: фосфонистые (RPO
2H
2), фосфинистые (R
2POH), фосфоновые (РРОзНа), фосфиновые (RaPO
3H
2), их разнообразные сернистые и азотистые аналоги и производные, а также различные органические производные (эфиры, амиды, ангидриды и др.) фосфорноватистой H
3PO
2, фосфористой H
3PO
3, фосфорной H
3PO
4и др. кислот. Кроме того, известны Ф. с. со связью Р – Р, например ди-, три- и тетрафосфины, соответствующие циклофосфины и их производные.
Получение.В синтезе Ф. с. большое значение имеют методы образования связи С–Р. К ним относятся: Арбузова реакция: (PO)
3P + R’X (R’PO (OR)
2+ RX; реакция Михаэлиса – Беккера: (RO)
2PONa + R’X (R’PO (OR)
2+ NaX; синтезы с металлоорганическими соединениями, например: PСl
3+ SRMgX (R
3P + 3MgXCl; фосфорилирование по типу реакции Фриделя – Крафтса: С
6H
6+ PСl
3
С
6H
5PСl
2+ HСl; присоединение пятихлористого фосфора к олефинам: С
6H
5СH = СH
2+ 2PCl
5(C
6H
5CHCl – СH
2PСl
4ЧPCl
5; алкилирование элементарного фосфора, например: 3RCl + 2P
RPCl
2+ R
2PCl; реакция диенового синтеза:
присоединение Ф. с., содержащих связь Р – Н, к олефинам, карбонильным соединениям, основаниям Шиффа, например:
(RO)
2PHO + NH
3+ СH
2O (NH
2CH
2PO (OR)
2.
Эфиры и др. производные кислот фосфора получают обычно действием хлорангидридов этих кислот на спирты (часто в присутствии оснований, связывающих выделяющийся HСl), например: RPOCl
2+ 2R’OH + 2(С
2Н
5)
3N (RPO (OR’)
2+ 2(C
2H
5)
3NЧHСl.
Соединения, содержащие связь Р=N, получают действием азидов на соединения трёхвалентного фосфора: P
3P + С
6H
5N
3(R
3P=NC
6H
5+ N
2или «фосфазореакцией»: RSO3NH3 + PCl5 (RSO
2N=PСl
3+ 2HСl. Фосфинометилены синтезируют чаще всего действием оснований на соли фосфония:
+[R
3PCH
2R’] Cl
-+ NaOR’ (R
3P = CHR’ + NaCl + R’OH.
Применение.Ф. с. используются в технике, сельском хозяйстве, медицине, а также в научных исследованиях. Больших масштабов достигло производство
(инсектицидов, акарицидов, дефолиантов и др.). Однако, отличаясь высокой эффективностью, пестициды в большинстве своём токсичны для людей и животных, поэтому их применение требует мер предосторожности; вместе с тем они не накапливаются во внешней среде и тем выгодно отличаются от пестицидов др. типов. В медицине Ф. с. используются главным образом в
;большое значение имеют также биологически важные фосфаты, например аденозинтрифосфат,
,ряд витаминов. Как комплексообразователи Ф. с. употребляют в экстракционном обогащении руд (в производстве урана и др. металлов). Многие Ф. с. применяют в качестве присадок к смазочным маслам, повышающих их эксплуатационные свойства (см.
)
,компонентов пластмасс и волокон, придающих негорючесть (т. н.
)
,растворителей, гидравлических жидкостей и др. Получила развитие также область фосфорорганических комплексонов, используемых для разделения, например, металлов и для др. целей.
Важное значение приобрели Ф. с. в органическом синтезе, например фосфинометилены – для синтеза олефинов из карбонильных соединений (
)
,эфиры пирофосфористой кислоты – в пептидном синтезе (см.