2.2　有機磷殺蟲劑

有機磷農藥中的大多數品種為殺蟲劑，有些品種同時兼具殺螨活性，部分品種為殺菌劑和除草劑。目前，商品化的有機磷農藥殺蟲劑品種在200種以上。

第二次世界大戰期間，德國人Schrader等對有機磷化合物進行了研究，發現了八甲磷、特普以及對硫磷等有機磷化合物的生物活性，戰爭結束后公布于世。這類化合物由于突出的殺蟲活性，受到世界各國的廣泛關注。尤其是對硫磷很快進行了工業化生產，迅速發展成為世界性的殺蟲劑品種。此后有機磷殺蟲劑不斷發展，新品種不斷出現，逐漸發展成為世界性殺蟲劑的主要類型之一。隨著較低毒性品種如倍硫磷、苯硫膦、殺螟硫磷等高效有機磷農藥品種的開發，有機磷農藥一度占整個農藥產量的1/3左右。

該類農藥具有如下特點：①化學性質不穩定。易水解，在堿性條件下易分解，因而不能和堿性物質混合；易氧化，熱分解，易于在自然環境中或動植物體內降解，在高等動物體內無累積毒性。②對害蟲高效、廣譜。作用方式多樣，許多品種同時又是殺螨劑。③化學結構變化無窮，品種多，適用范圍廣。④毒性差異大。總的來說，有機磷殺蟲劑的毒性偏高，但高毒品種在逐步淘汰，低毒品種不斷涌現。此外，對有機磷殺蟲劑引起的急性中毒有特效的解毒藥，如解磷定和阿托品。⑤除少數品種外，一般對農作物安全，在推薦劑量下不發生藥害。⑥和有機氯特別是擬除蟲菊酯類殺蟲劑相比，害蟲對有機磷殺蟲劑的抗藥性發展緩慢。

根據化學結構，有機磷殺蟲劑大體可分為以下幾類。

① 磷酸酯　磷酸是三元酸，其中三個羥基可以發生酯化反應，生成磷酸酯。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　O,O-二甲基-O-2,2-二氯乙烯基磷酸酯

三個有機基團（R¹，R²，R³）不完全相同的稱為混酯，有機磷殺蟲劑品種中許多是磷酸混酯。如敵敵畏分子結構中，兩個是甲基，一個是二氯乙烯基。這三個取代基中，一般一個稱為酸性基，是親核性的，它可使有機磷化合物具有生物活性，如敵敵畏分子中的二氯乙烯基。

有機磷農藥的化學命名，通常是列舉各取代基的名稱綴以磷酸酯，并在取代基之前冠以“O”或“S”或“N”，如O,O-二甲基-O-2,2-二氯乙烯基磷酸酯。

② 硫代和二硫代磷酸酯　磷酸酯分子中一個“O”被“S”取代稱為硫代磷酸酯，兩個“O”被“S”取代稱為二硫代磷酸酯。如：

O,O-二乙基-O-2-氰基亞芐氨基硫代磷酸酯　　　 O,O-二甲基-S-(1,2-二乙氧基乙基)二硫代磷酸酯

③ 磷酰胺和硫代磷酰胺　磷酸酯分子中一個—OR被—NR′R″替代形成的磷酰基化合物稱為磷酰胺，如果其分子中的“O”被“S”替代，則稱為硫代磷酰胺。命名時在取代基前冠以“N”。如：

　O,S-二甲基-N-乙酰基硫代磷酰胺　　　　　O-甲基-O-(2-異丙氧基羰基)苯基硫代磷酰胺

④ 焦磷酸酯　包括硫代焦磷酸酯和焦磷酰胺，主要是兩個磷酸分子脫去一分子水形成焦磷酸，其中的H、O或OH分別被有機基團、硫或氨基取代。如：

O,O,O,O-四乙基二硫代焦磷酸酯

⑤ 膦酸酯和硫代膦酸酯　磷酸酯分子中一個P—O—R被P—C替代，形成膦酸酯。如：

2.2.1　結構特點與合成設計

（1）磷酸酯　作為殺蟲劑的磷酸酯主要包括芳基磷酸酯、乙烯基磷酸酯和磷酸肟酯，其中最重要的是乙烯基磷酸酯。

① 芳基磷酸酯　以堿（氫氧化鈉、堿金屬碳酸鹽、叔胺等）為縛酸劑，O,O-二烷基磷酰氯與酚反應。

例如對氧磷的合成：

② 乙烯基磷酸酯　通常有三種方法。

a. 亞磷酸三烷基酯與α-氯化羰基化合物發生Perkow反應。

注：反應中α-氯代羰基化合物的反應活性順序：α-氯代醛>α-氯代酮>α-氯代酯。

例如DDV的合成：

b. 二烷基磷酰氯與烯醇鈉鹽反應。

c. 三氯氧磷先與酰基乙酸乙酯反應生成相應磷酰二氯化物，再與相應醇反應。

乙烯基磷酸酯農藥分子中含有乙烯基團，存在E-型和Z-型異構體，不同的品種其E-型和Z-型異構體的生物活性是不同的。如Z-型磷胺具有較E-型磷胺高的生物活性。而久效磷的生物活性則主要由E-型所致。為了得到不同的異構體，往往根據實際需要使用不同的原料和合成方法。

例如滅蚜凈的合成：

通過Perkow反應得到73% E-型滅蚜凈和27% Z-型滅蚜凈混合物。

O,O-二甲氧基磷酰氯與乙酰乙酸乙酯的烯醇鈉鹽反應，幾乎定量地得到Z-型滅蚜凈。

三氯氧磷在三乙胺存在下與乙酰乙酸乙酯反應，然后甲酯化，得94% E-型滅蚜凈。

③ 磷酸肟酯　O,O-二烷基磷酰氯在堿（氫氧化鈉、堿金屬碳酸鹽、叔胺等）為縛酸劑條件下與肟反應。

例如驅蟲磷的合成：

（2）硫代和二硫代磷酸酯　硫代和二硫代磷酸存在如下互變異構，其酯有硫（酮）和硫（醇）兩種類型。

① 硫（酮）代磷酸酯　硫代磷酰氯在縛酸劑（氫氧化鈉、堿金屬碳酸鹽、叔胺等）存在下與羥基化合物反應，或直接與羥基化合物的鈉鹽反應。如：

② 硫（醇）代磷酸酯　硫（醇）代磷酸酯農藥主要有如下三類，其中前兩類稱為對稱硫（醇）代磷酸酯，后者稱為不對稱硫（醇）代磷酸酯。

a. 對稱硫（醇）代磷酸酯　硫（醇）代磷酸鹽與鹵代烷反應。

b. 不對稱硫（醇）代磷酸酯　O,O-二烷基-O-取代苯基硫代磷酸酯在鉀/鈉鹽存在下經過互變異構轉位，生成O-烷基-O-取代苯基硫代磷酸鉀/鈉鹽，再與鹵代烷反應。

例如丙溴磷的合成：

或O-烷基-S-烷基磷酰氯在縛酸劑存在下與酚反應。例如硫醚磷的合成：

或以亞磷酸三烷基酯為起始原料經過相應過程制得。例如吡唑硫磷的合成：

③ 二硫（酮、醇）代磷酸酯　O,O-二烷基二硫代磷酸鹽（主要是銨鹽、鈉鹽、鉀鹽等）與相應的鹵代化合物反應，或O,O-二烷基二硫代磷酸與甲醛和相應的硫醇發生類Mannich反應，或O,O-二烷基二硫代磷酸與烯發生加成反應。

或者O,O-二烷基硫代磷酰氯與硫醇或硫醇鈉/硫醇鉀反應。

有的品種可以用上述方法中的數種合成，如殺撲磷的合成：

④ 二硫（醇）代磷酸酯　此類農藥的典型代表是丙線磷，通常有兩條合成路線。

POCl₃路線：

P₂S₅路線：

（3）磷酰胺和硫代磷酰胺　作為殺蟲劑的磷酰胺和硫代磷酰胺主要有以下兩種類型，其主要特點是分子中含有—NR¹R²基團。

—NR¹R²基團的引入：可以在OR基團之前引入，也可以在OR基團之后引入。例如：

而硫（醇）代磷酰胺一般通過異構化轉位形成。異構化催化劑有硫酸二甲酯或碘甲烷。

（4）焦磷酸酯　此類有機磷農藥品種不多，應用不很廣泛，常用的制備方法是二烷基磷酰氯在堿性條件下水解。

（5）膦酸酯和硫代膦酸酯　作為殺蟲劑的膦酸酯和硫代膦酸酯主要有如下兩種結構類型，前者中A常為甲基、乙基和苯基，后者的典型代表為敵百蟲。

第一種類型的膦酸酯農藥的合成一般是以三氯氧磷為原料，首先制備相應的膦酰氯或硫代膦酰氯形成P—C鍵。

當取代基A為苯基時，可以通過三氯化磷在三氯化鋁存在下與苯反應制得相應的膦酰氯或硫代膦酰氯。

膦酰氯與酚或硫酚反應制得第一種類型的膦酸酯農藥。

第二種類型的膦酸酯農藥的合成一般是以二烷基亞磷酸酯與羰基化合物加成形成P—C鍵，如敵百蟲的合成。

2.2.2　代表性品種的結構與合成

對氧磷（paraoxon）

對氧磷由Bayer公司1944年開發，1948年以后被推薦在眼科治療中作瞳孔收縮劑。殺蟲范圍與對硫磷相同。

純品對氧磷為棕色液體，沸點169～170℃，在中性和酸性條件下比較穩定，在堿性介質中易水解。

對氧磷大白鼠急性經口LD₅₀為3.5mg/kg。

逆合成分析　對氧磷為典型芳基磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-1）。

圖2-1　對氧磷逆合成分析

合成路線

注：類似的合成方法可以制備丙蟲磷（propaphos）、甲硫磷（GC 6506）、驅蟲磷（coroxon）、彼氧磷（pyrazoxon）等芳基磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

敵敵畏（dichlorvos）

O,O-二甲基-O-(2,2-二氯乙烯基)磷酸酯

敵敵畏是一種廣譜磷酸酯類有機磷殺蟲、殺螨劑，具有胃毒、觸殺、熏蒸和滲透作用，對咀嚼口器和刺吸口器害蟲有效。1948年美國殼牌公司發表敵敵畏合成專利；1951年德國W. Perkow以亞磷酸三烷基酯與三氯乙醛反應制得敵敵畏；1954年德國W. Lorenz和美國A. M. Mettson先后發現敵百蟲在堿性溶液中能脫去氯化氫重排生成敵敵畏。

敵敵畏的觸殺作用比敵百蟲強7倍。對害蟲擊倒能力強而快，殺蟲速度快但持效期短。主要用于蔬菜、果樹、茶葉、桑、煙草、棉花、水稻、甘蔗、糧倉及衛生等的害蟲的防治。對鉆蛀性害蟲如棉鈴蟲、稻螟等防治效果較差；對高粱極易產生藥害，不能使用；對果樹花期也易發生藥害；對瓜類、玉米、豆類、柳樹比較敏感，使用濃度不能過高。

純品敵敵畏為無色有芳香氣味液體，相對密度1.415（25℃），沸點74℃（133.3Pa）；室溫時其飽和水溶液24h水解3%，在堿性溶液或沸水中1h可完全分解。

敵敵畏對鐵和軟鋼有腐蝕性，對不銹鋼、鋁、鎳沒有腐蝕性。

敵敵畏原藥大鼠急性LD₅₀（mg/kg）：經口50（雌）、80（雄），經皮75（雌）、107（雄）；對蜜蜂高毒。

逆合成分析　敵敵畏為乙烯基磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-2）。

圖2-2　敵敵畏逆合成分析

合成路線　敵敵畏的合成有脫氯化氫路線（即路線1）、直接合成路線（即路線2→3）和酯交換路線（即路線4→5→3）（圖2-3）。

圖2-3　敵敵畏合成路線

注：非低溫下，三氯化磷與低級醇劇烈反應，生成的三烷基亞磷酸酯在氯化氫存在下很快分解成二烷基亞磷酸酯。因此，常用酯交換路線4→5制備敵敵畏。即苯酚和三氯化磷反應生成的亞磷酸三苯酯與過量的無水甲醇在一定條件下發生酯交換反應生成亞磷酸三甲酯。

該法收率高，產品質量好，整個工藝過程物料皆為液體，容易連續化和自動化，適合大生產。但此法存在酚污染問題。

（1）敵百蟲脫氯化氫法　圖2-3路線1。

敵百蟲與堿反應，脫去氯化氫，經過分子重排制得。操作時控制敵百蟲水懸浮液濃度為25%（也可用精制的敵百蟲母液加適量敵百蟲固體），敵百蟲與堿的配比為1∶（1.35～1.4），采用水和甲苯混合溶劑，反應溫度50～60℃，反應時間20～25 min，終點pH7～8。

（2）直接合成法　路線2→3。由三氯化磷制得的亞磷酸三甲酯與三氯乙醛經過Perkow反應，脫去一分子氯甲烷而制得敵敵畏。

在裝有攪拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和溫度計的500mL的三口瓶中加入含量99%的三氯乙醛，開動攪拌，在55～65℃滴加亞磷酸三甲酯，滴加完畢后于70～80℃保溫30min，最后可得純度為97%的敵敵畏原油，收率約98%（以亞磷酸三甲酯計）。

注：類似的合成方法（通過Perkow反應）可以制備毒蟲畏（chlorfenvinphos）、甲基毒蟲畏（dimethyvinphos）、殺蟲畏（tetrachlorvinphos）、庚烯磷（heptenophos）、二溴磷（naled）、敵敵磷（OS 1836）、滅蠅磷（nexion 1378）等乙烯基磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

辛硫磷（phoxim）

O,O-二乙基-O-2-氰基亞芐氨基硫代磷酸酯

辛硫磷1965年由德國拜耳公司開發，目前在國內屬于一個大噸位的農藥品種；屬于高效、低毒、廣譜硫代磷酸酯類有機磷殺蟲劑，具有觸殺和胃毒作用，無內吸性，持效期短，可用于防治危害糧食、棉花、蔬菜、果樹、茶葉、桑等的害蟲，以及倉儲害蟲、衛生害蟲和家畜體內外的寄生蟲；但光穩定性較差。

辛硫磷純品為黃色透明液體，熔點5～6℃；溶解性（20℃）：水700mg/kg，二氯甲烷＞500g/kg，異丙醇＞600g/kg；蒸餾時分解，在水和酸性介質中穩定；工業品原藥為淺紅色油狀液體。

辛硫磷原藥大白鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：2170（雄）、1976（雌）；對蜜蜂有毒。

逆合成分析　辛硫磷為硫（酮）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-4）。

圖2-4　辛硫磷逆合成分析

合成路線　辛硫磷制備如下：

合成步驟如下：

（1）將2-肟基苯乙腈鈉用30%的鹽酸配比至pH=1～2，靜置，分去下層酸水，得棕黃色油層，滴加堿液至pH=10～11，加入O,O-二乙基硫代磷酰氯（98%），體系呈均相，升溫至45℃左右，反應2h，出料，加水洗滌，得淡黃色辛硫磷成品，收率為88%～90%。

（2）在1000mL四口瓶中加入0.55mol、含量25% 2-肟基苯乙腈鈉水溶液373g，室溫下在30min內滴加0.5mol含量90% O,O-二乙基硫代磷酰氯105g，滴畢再加入0.04mol三乙胺（4.05g），攪拌30min，升溫至45～50℃，反應90min。經過水洗、分液、干燥得156～161g產品。極譜法分析辛硫磷含量在87%～92%，收率94%～96%。

注：類似的合成方法可以制備氯氧磷（chlorethoxyphos）、毒死蜱（chlorpyrifos）、甲基毒死蜱（chlorpyrifos-methyl）、殺螟硫磷（fenitrothion）、蠅毒磷（coumaphos）、殺螟腈（cyanophos）、二嗪磷（diazinon）、乙嘧硫磷（ethrimfos）、伐滅磷（famphur）、倍硫磷（fenthion）、吡氟硫磷（flupyrazofos）、氯唑磷（isazofos）、雙硫磷（temephos）、唑磷（isoxathion）、蟲螨畏（methacrifos）、對硫磷（parathion）、吡硫磷（pyrazothion）、甲基對硫磷（parathion-methyl）、嘧啶磷（pirimiphos-ethyl）、甲基嘧啶磷（pirimiphos-methyl）、噠嗪硫磷（pyridaphenthion）、喹硫磷（quinalphos）、三唑磷（triazophos）、硝蟲硫磷、吡菌磷（pyrazophos）、氯辛硫磷（chlorphoxim）、畜蜱磷（cythioate）、蟲螨磷（chlorthiophos）、對磺胺硫磷（S-4115）、氯硫磷（chlorthion）、線蟲磷/豐索磷（fensulfothion）、異氯磷（dicapthon）、皮蠅磷（fenchlorphos）、溴硫磷（bromophos）、蟲線/治線磷（dichlfenthion）、乙基溴硫磷（bromophos-ethyl）、碘硫磷（iodofenphos）、萘氨磷（bayer 22408）、甲基立枯磷（tolcofos-methyl）、撲殺磷（potasan）、吡嗪磷（EL 72016）、畜蟲磷（coumithoate）、酚線磷/除線磷（dichlfenthion）等硫（酮）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

甲基吡磷（azamethiphos）

O,O-二甲基-S-(6-氯-2,3二氫-1,3-唑[4,5-b]吡啶-3-基)甲基硫代磷酸酯

甲基吡磷具有觸殺和胃毒作用，屬于廣譜殺蟲劑，擊倒作用快、持效期長。主要用于棉花、果樹、蔬菜及衛生方面防治蘋果蠹蛾、螨、蚜蟲、葉蟬、家蠅、蚊子、蟑螂等害蟲。

純品甲基吡磷為無色晶體，熔點89℃。溶解性（g/kg）：水1.1，苯13，二氯甲烷61，甲醇10；堿性條件易水解。

甲基吡磷原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：1180；對蜜蜂有毒。

逆合成分析　甲基吡磷為對稱硫（醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-5）。

圖2-5　甲基吡磷逆合成分析

合成路線

附：中間體3-氯甲基-6-氯-2,3二氫-1,3-唑[4,5-b]吡啶合成路線。

注：類似的合成方法可以制備甲基內吸磷（demeton-S-methyl）、甲基乙酯磷（methylacetophos）、乙酯磷（acetophos）、胺吸磷（amiton）、氧樂果（omethoate）、豐果（B/770）、果蟲磷（cyanthoate）、異砜磷（oxydeprofos）、亞砜吸磷（oxydemeton-methyl）、蚜滅多/磷（vamidothion）、稻瘟凈（EBP）、因毒磷（endothion）、砜吸磷（demeton-S-methylsulphone）、異稻瘟凈（iprobenfos）等對稱硫（醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

丙溴磷（profenofos）

O-乙基-S-丙基-O-(4-溴-2-氯苯基)硫代磷酸酯

丙溴磷為20世紀70年代后期由瑞士汽巴-嘉基公司開發的有機磷農藥品種。屬于高效、廣譜、非內吸性、三元不對稱硫代磷酸酯類有機磷殺蟲、殺螨劑，具有觸殺和胃毒作用，能有效治棉鈴蟲、煙青蟲、紅蜘蛛、棉蚜、葉蟬、小菜蛾等，對抗性棉鈴蟲的防治效果顯著。與擬除蟲菊酯等農藥復配，對害蟲的防治效果更佳。

丙溴磷純品為無色透明液體，沸點為110℃（0.13Pa）；工業品原藥為淡黃至黃褐色液體。常溫儲存會慢慢分解，高溫更容易引起質量變化。

丙溴磷原藥急性大鼠LD₅₀（mg/kg）：經口358、經皮3300；對鳥和魚毒性較高。

逆合成分析　丙溴磷為不對稱硫（醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

（1）分析路線一　如圖2-6所示。

圖2-6　丙溴磷逆合成分析（一）

（2）分析路線二　如圖2-7所示。

圖2-7　丙溴磷逆合成分析（二）

合成路線　丙溴磷的合成路線有三氯硫磷路線（即路線1→2→3、4→5）和五硫化二磷路線（即路線6→7→2→3、4→5）（圖2-8）。

圖2-8　丙溴磷合成路線

實例

B：=NaHS、KHS、(CH₃)₂NH、(CH₃)₂NC(S)SNa等。

合成步驟如下：

（1）在1000mL帶攪拌三口瓶中加入150g O,O-二乙基-O-(2-氯-4-溴苯基)硫代磷酸酯、300mL KSH-乙醇溶液，升溫，反應物回流10h，反應畢，常壓下蒸餾脫乙醇，殘液溶于1000mL水中，加甲苯萃取。在分層得到的水相中加溴丙烷80g、丁酮20g，升溫至70～77℃，攪拌反應6 h，反應畢，冷卻至室溫，靜置分層，油層干燥，得產品丙溴磷71g，收率90%。

（2）在三口燒瓶中加359g O,O-二乙基-O-(2-氯-4-溴苯基)硫代磷酸酯、450g 40%二甲胺水溶液，升溫攪拌，在70～72℃回流反應5h，常壓蒸餾二甲胺，蒸至90℃時減壓蒸去低沸物，直至瓶內出現白色固體。常壓蒸出的二甲胺可套用。

在氨解物燒瓶內加水200mL，升溫至65℃攪拌溶解后，加入2g TEBA，滴加310g 98%溴丙烷，于60～65℃反應5h，冷卻至室溫，再用水洗至中性，減壓蒸去溴丙烷，得到淡黃色丙溴磷原藥340.2g，含量94.2%。兩步收率為90.2%。

注：類似的合成方法可以制備吡唑硫磷（pyraclofos）、綠稻寧（cereton B）、乙苯稻瘟凈（ESBP）等不對稱硫（醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

稻豐散（phenthoate）

S-α-乙氧基羰基芐基-O,O-二甲基二硫代磷酸酯

稻豐散為非內吸、觸殺、胃毒、廣譜活性殺蟲劑，適用于棉花、水稻、果樹、蔬菜及其他作物的害蟲防治。對某些葡萄、桃及無花果有藥害，能使多種蘋果皮紅色脫掉。

純品稻豐散為無色晶體，熔點17～18℃，沸點186～187℃（666.61Pa）。稻豐散原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：270（雄）、249（雌）；對蜜蜂有毒。

逆合成分析　稻豐散為對稱二硫（酮，醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-9）。

圖2-9　稻豐散逆合成分析

合成路線　稻豐散合成路線如圖2-10所示。

圖2-10　稻豐散合成路線

合成步驟如下：

（1）α-溴代苯乙酸乙酯的制備　在30℃下，將95%以上三氯化磷70mol慢慢滴入到192mol苯乙酸和40L二氯乙烷的混合液中，滴畢，回流反應30min，繼續攪拌1h。紫外燈照射、回流條件下滴加192mol溴素回流1h后，再在回流狀態下于1～1.5h內滴加250mol的無水乙醇，滴畢，繼續攪拌反應1h為酯化結束。反應也經堿洗、萃取、中和、水洗、脫去溶劑后得棕紅色液體α-溴代苯乙酸乙酯45kg，含量91%以上，收率87.7%。

（2）稻豐散的合成　將用Na₂CO₃處理的160mol O,O-二甲基二硫代磷酸鈉水溶液，加甲苯30L，升溫至40～45℃，加入相轉移催化劑，在0.5～1h內滴加100mol的α-溴代苯乙酸乙酯，滴畢，于65℃下保溫反應4h，經堿洗、中和、水洗、脫去溶劑后得紅黃色油狀稻豐散原油，含量92%，收率88%。

將α-溴代苯乙酸乙酯（含量≥98%）投入四口燒瓶中，開啟電爐及回流冷凝器，水浴加熱，待溫度升到35℃時，加入碘化鉀，加畢溫度自然上升，并于40℃時開始滴O,O-二甲基二硫代磷酸鈉鹽（含量≥45%）。滴加O,O-二甲基二硫代磷酸鈉鹽過程中，溫度自動由40℃上升到75～85℃，開始保溫4～4.5h，保溫結束后，冷卻到30℃，調整pH5.5～6.5，用混合苯（純苯∶甲苯=1∶1）萃取，靜置4h，分凈氯化鈉鹽水，減壓蒸餾脫苯，稱量并取樣分析甲基稻豐散含量，計算收率。

碘化鉀用量0.11～0.15g，稻豐散含量90.21%～92.11%，收率90.56%～92.51%。

注：類似的合成方法可以制備氯甲（硫）磷（chlormephos）、樂果（dimethoate）、乙拌磷（disulfoton）、安果磷（formothion）、滅蚜磷（mecarbam）、甲基乙拌磷（thiometon）、噻唑硫磷（colophonate）、二甲硫吸磷（thiometon）、砜拌磷（oxydisulfoton）、異拌磷（isothioate）、敵害磷（defol）、威爾磷（veldrin）、家蠅磷（acethion）、酰胺磷（Ac-3741）、益果（ethoate-methyl）、發果（prothoate）、蘇果（sophamide）、賽果（amidithion）、茂果（morphothion）、酰脲磷（ACC 3901）、滅蚜蜱（mecarbam）、浸移磷（DAEP）、滅蚜松（menazon）、敵磷（dioxathion）、亞砜磷（oxydemeton-methyl）、蚜滅磷（vamidothion）、地散磷（bensulide）等對稱二硫（酮，醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

甲拌磷（phorate）

O,O-二乙基-S-乙硫基甲基二硫代磷酸酯

甲拌磷為高效、高毒、廣譜內吸性殺蟲劑，具有觸殺、胃毒、熏蒸作用。純品甲拌磷為無色液體，沸點118～120℃（106.66Pa）；堿性條件易水解。甲拌磷原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：3.7（雄）、1.6（雌）；對蜜蜂有毒。

逆合成分析　甲拌磷為對稱二硫（酮，醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-11）。

圖2-11　甲拌磷逆合成分析

合成路線　如下：

注：① 甲拌磷屬于劇毒有機磷農藥，已被限制使用，此處只作為制備方法示例分析。

② 用類似甲拌磷的合成方法可以制備益棉磷（azinphos-ethyl）、保棉磷（azinphos-methyl）、乙硫磷（ethion）、殺撲磷（methidathion）、伏殺（硫）磷（phosalone）、亞胺硫磷（phosmet）、特丁磷（terbufos）、丁苯硫磷（fosmethilan）、甲基三硫磷（R-1492）、三倍磷（carbophenothion）、芬硫磷（phenkapton）等對稱二硫（酮，醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

丙線磷（ethoprophos）

O-乙基-S,S-二丙基二硫代磷酸酯

丙線磷為非內吸、無熏蒸作用殺線蟲劑和土壤殺蟲劑，在蔬菜、果樹、茶、草藥上限制使用。

純品丙線磷為淡黃色液體，沸點86～91℃/0.2mmHg（26.66Pa）；堿性條件易水解。丙線磷原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：62（雄）。對兔眼睛和皮膚有刺激。

逆合成分析　丙線磷為對稱二硫（醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-12）。

圖2-12　丙線磷逆合成分析

合成路線　如圖2-13所示。

圖2-13　丙線磷合成路線

實例

注：類似合成方法可以制備硫線磷（cadusafos）等對稱二硫（醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

丙硫磷（prothiofos）

O-乙基-O-(2,4-二氯苯基)-S-丙基二硫代磷酸酯

丙硫磷為具有觸殺和胃毒作用廣譜、非內吸性殺蟲劑，推薦劑量對蜜蜂無害。

純品丙硫磷為無色液體，沸點125～128℃（13Pa）；溶解性：易溶于有機溶劑，堿性條件易水解。

丙硫磷原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：1569（雄），11390（雌）；對兔眼睛和皮膚無刺激。

逆合成分析　丙硫磷為不對稱二硫（酮，醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-14）。

圖2-14　丙硫磷逆合成分析

合成路線　合成路線與丙溴磷類似，常用的有三氯硫磷路線（1→2→3，6→7→8）和五硫化二磷路線（4→5）。實際生產常用五硫化二磷路線（4→5）（圖2-15）。

圖2-15　丙硫磷合成路線

合成步驟如下：

在裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝器的反應器中，加入五硫化二磷、無水乙醇、2,4-二氯苯酚、催化劑及有機溶劑，在較低溫度下反應2～3h，然后加入縛酸劑與溴丙烷，升溫再反應2h。反應畢，冷卻過濾、水洗至中性，減壓脫溶即得產品丙硫磷原油。

將2,4-二氯苯酚和有機溶劑加入反應器，在冷卻條件下加入定量五硫化二磷和催化劑，再滴加無水乙醇，保溫反應1～2h，然后加入計算量溴丙烷，提高溫度再反應2～3h，冷卻、過濾，將溶劑層經堿水洗滌，減壓脫溶即得產品丙硫磷，收率60%，含量75%～84%。

注：類似合成方法可以制備硫丙磷（sulprofos）、苯乙丁硫磷（BEBP）等不對稱二硫（酮，醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑。

馬拉硫磷(malathion)

O,O-二甲基-S-[1,2-二(乙氧基羰基)乙基]二硫代磷酸酯

馬拉硫磷1950年由美國氰胺公司開發成功，是一種優良的非內吸廣譜性二硫代磷酸酯類有機磷殺蟲、殺螨劑。是國際農藥市場上的一個重要品種，在國內也屬于一個大噸位的農藥品種。

馬拉硫磷具有良好的觸殺作用和一定的熏蒸作用，殘效期較短。馬拉硫磷進入蟲體后，首先被氧化成毒力更強的馬拉氧磷，從而發揮強大的毒殺作用；而進入溫血動物體內時，被昆蟲體內所沒有的羧酸酯酶水解而失去毒性，因而對人、畜毒性低。馬拉硫磷對刺吸式口器和咀嚼式口器的害蟲都有效，適用于防治果樹、茶葉、煙草、蔬菜、棉花、水稻等作物上的多種害蟲，并可用于防治蛀食性的倉庫害蟲等。

純品馬拉硫磷為透明淺黃色油狀液體，熔點2.85℃，沸點156～157℃（93Pa）。

馬拉硫磷對光穩定，對熱穩定性較差；在pH＜5的介質中水解為硫化物和α-硫醇基琥珀酸二乙酯，在pH 5～7的介質中穩定，在pH＞7的介質中水解成硫化物鈉鹽和反丁烯二酸二乙酯；可被硝酸等氧化劑氧化成馬拉氧磷，但工業品馬拉硫磷中加入0.01%～1.0%的有機氧化物，可增加其穩定性；對鐵、鉛、銅、錫制品容器有腐蝕性，此類物質也可降低馬拉硫磷的穩定性。

原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：1751.5（雌）、1634.5（雄）。對蜜蜂高毒，對眼睛、皮膚有刺激性。

合成路線　通常以五硫化二磷為起始原料，制得的中間體O,O-二甲基二硫代磷酸酯與順丁烯二酸二乙酯反應制得馬拉硫磷（圖2-16）。

圖2-16　馬拉硫磷合成路線

向裝有電動攪拌器和溫度計的500mL三口燒瓶中加入133g順丁烯二酸二乙酯，開動攪拌并升溫，于50～55℃滴加精O,O-二甲基二硫代磷酸酯149g，加完后在55℃時保溫1h，然后每1h升溫5℃，至70℃以后在70～75℃保溫8h結束反應得粗品馬拉硫磷原油。粗原油分4次按水洗、堿洗、堿洗、水洗的次序進行洗滌。每次洗滌后需靜置分層，分去廢水，在真空下將水蒸氣直接通入洗滌后的原油蒸去苯和未反應的順丁烯二酸二乙酯，再按序將原油、水400mL、次氯酸鈉（100g/L的溶液100g）充分混合，攪拌0.5h，靜置分去廢水后再次水洗，此次分層必須將中間層分去以免影響質量。然后在真空（93.32kPa以上，溫度為50～90℃，約1h）和攪拌條件下，脫除殘存的苯和水分得微黃色清亮無臭的94%左右的馬拉硫磷原油。

相關副反應如下：

① 馬拉硫磷在酸性條件下，發生酯交換反應。

因此，在生產過程中必須對中間體順丁烯二酸二乙酯和O,O-二甲基二硫代磷酸酯進行純化處理。

② 馬拉硫磷在過高溫度下容易異構化，生成對哺乳動物毒性很高的異馬拉硫磷。

故生產過程中必須嚴格控制反應、蒸餾等的操作溫度。

異柳磷（isofenphos）

O-乙基-O-(2-異丙氧基羰基)苯基-N-異丙氨基硫代磷酸酯

異柳磷為具有觸殺和胃毒作用廣譜、內吸性殺蟲劑，適用于多種作物根結線蟲及地下害蟲。純品異柳磷為無色液體，溶解性（g/kg）：水0.018，易溶于有機溶劑。異柳磷原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：20；對蜜蜂無害。

逆合成分析　異柳磷為不對稱（二）硫（酮，醇）代磷酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-17）。

圖2-17　異柳磷逆合成分析

合成路線　如下：

注：類似合成方法可以制備甲基異柳磷（isofenphos-methyl）、烯蟲磷/胺丙畏（propetamphos）、甘氨硫磷（alkatox）、農安磷（E.I.43064）、畜壯磷（narlene）、果滿磷（amidothionate）、畜安磷（Dow-ET 15）等不對稱硫（酮）代磷酸胺類有機磷殺蟲劑。

苯線磷（fenamiphos）

O-乙基-O-(3-甲基-4-甲硫基)苯基-N-異丙氨基磷酸酯

苯線磷又名克線磷、苯胺磷、線威磷、蟲胺磷，為具有觸殺和胃毒作用的廣譜、內吸性殺蟲劑，適用于多種作物根結線蟲及地下害蟲。由于毒性高，已被限制使用。

純品苯線磷為無色晶體，熔點49.2℃；溶解性（g/kg）：水0.4，易溶于有機溶劑。苯線磷原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：6；推薦劑量對蜜蜂無害，對鳥類、家禽劇毒。

逆合成分析　苯線磷為不對稱磷酸胺類有機磷殺蟲劑（圖2-18）。

圖2-18　苯線磷逆合成分析

合成路線

注：類似合成方法可以制備丁硫環磷（fosthietan）、獨效磷（K 20-35）、育畜磷（crufomate）、硫環磷（phosfolan）、地安磷（mephosfolan）、除線特（diamidafos）等磷酸胺類有機磷殺蟲劑。

乙酰甲胺磷(acephate)

O,S-二甲基-N-乙酰基硫代磷酰胺

乙酰甲胺磷1964年由德國拜耳公司首先合成，1972年美國Chevron化學公司正式將其商品化，屬于高效、低毒、低殘留、廣譜硫代磷酰胺類有機磷殺蟲劑，是一個很有發展前景的有機磷殺蟲劑品種。

乙酰甲胺磷具有觸殺、胃毒和內吸性作用，主要用于防治麥、棉花、蔬菜、豆類、果樹、甘蔗、煙草等作物的害蟲，如稻縱卷葉螟、稻葉蟬、稻飛虱、二化螟、三化螟、菜青蟲、菜蚜、斜紋夜蛾、豆莢螟、棉蚜、梨小食心蟲、桃小食心蟲等。

乙酰甲胺磷純品為白色針狀結晶，熔點90～91℃，分解溫度為147℃；易溶于水、丙酮、醇等極性溶劑及二氯甲烷、二氯乙烷等氯代烷烴中；低溫儲藏比較穩定，酸性、堿性及水介質中均可分解；工業品為白色吸濕性固體，有刺激性臭味。

乙酰甲胺磷原藥急性經口LD₅₀（mg/kg）：大白鼠945（雄）、大白鼠866（雌），小白鼠361；對禽類和魚類低毒；能很快被植物和土壤分解，不污染環境。

逆合成分析　乙酰甲胺磷為硫代（醇）磷酸胺類有機磷殺蟲劑（圖2-19）。

圖2-19　乙酰甲胺磷逆合成分析

合成路線　一般以甲胺磷為原料經過路線5→6和路線2→3→4制得乙酰甲胺磷，路線7產品含量低，產品提純較難，較少使用（圖2-20）。

圖2-20　乙酰甲胺磷合成路線

實例1　先異構化后酰化法（1→5→6）

先將O,O-二甲基硫代磷酰胺在少量的硫酸二甲酯存在下加熱異構化，生成O,S-二甲基硫代磷酰胺，然后與乙酸酐或乙酰氯作用，生成乙酰甲胺磷：在500mL四口燒瓶中加入甲胺磷原油200g，開啟攪拌加熱至反應溫度，在催化劑的作用下，滴加酰化劑乙酸酐，控制反應溫度，滴加完畢進行保溫反應數小時，即得乙酰甲胺磷粗原油；再經中和、萃取分出有機相和水相，有機相提純得乙酰甲胺磷精原油；加入溶劑A和晶形助劑，緩慢攪拌冷卻結晶、過濾、漂洗后得成品。所得母液處理后可回收合格的成品，合計產品總收率>78%，含量≥98%。

實例2　先酰化后異構化法（1→2→7或1→3→4）

先將O,O-二甲基硫代磷酰胺在三氯乙烷或苯中與酰化劑反應（常用的酰化劑有三氯化磷+乙酸、乙酸酐、乙酰氯、乙烯酮等），生成O,O-二甲基-N-乙酰基硫代磷酰胺，然后在少量硫酸二甲酯存在下加熱異構化生成乙酰甲胺磷。該法產品含量低，產品提純較難，見上述路線2→7。或者將O,O-二甲基-N-乙酰基硫代磷酰胺在硫化銨+硫黃存在下轉位異構化，生成O,O-二甲基-N-乙酰基硫代磷酸銨，再與硫酸二甲酯反應生成乙酰甲胺磷，該法操作較復雜，但粗產品含量高、易于提純，工業上較常使用。

注：類似合成方法可以制備甲胺磷（methamidophos）、噻唑磷（fosthiazate）、imicyafos等硫（醇）代磷酸胺類有機磷殺蟲劑。

敵百蟲(trichlorfon)

O,O-二甲基-(2,2,2-三氯-1-羥基乙基)膦酸酯

敵百蟲是一種膦酸酯類有機磷殺蟲劑，1952年由德國拜耳公司研究開發。對昆蟲以胃毒和觸殺為主，具有高效、低毒、低殘留、水溶性等特點，廣泛應用于農林、園藝、畜牧、漁業、衛生等方面，防治雙翅目、鞘翅目、膜翅目等害蟲。對植物具有滲透性，無內吸傳導作用。適用于水稻、麥類、蔬菜、茶樹、果樹、棉花等作物，也適用于林業害蟲、地下害蟲、家畜及衛生害蟲的防治。

純品敵百蟲為白色晶狀粉末，具有芳香氣味，熔點83～84℃；溶解度（25℃，g/L）：水154，氯仿750，乙醚170，苯152，正戊烷1.0，正己烷0.8。敵百蟲在常溫下穩定，遇水逐漸水解，受熱分解，遇堿堿解生成敵敵畏。敵百蟲原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：650（雌）、560（雄）。

逆合成分析　敵百蟲為膦酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-21）。

圖2-21　敵百蟲逆合成分析

合成路線　以PCl₃為起始原料，通過一步法路線（即路線1）、兩步法路線（即路線2→3）和半縮醛法路線（即路線4→5→6）三種方法制得（圖2-22）。

圖2-22　敵百蟲合成路線

（1）一步法（路線1）　在0～5℃條件下，使空氣鼓泡通過三氯化磷、甲醛和三氯乙醛混合物，排除HCl和CH₃Cl，即生成敵百蟲。該法工藝流程簡單，生成的敵百蟲呈顆粒狀，流動性很好，酸度一般在0.2%左右。公用工程等能耗均較小，產品成本低，市場競爭力較強。

（2）兩步法（路線2→3）

先將三氯化磷和甲醇在低溫下反應，排除HCl和CH₃Cl，生成二甲基亞磷酸，再于較高溫度下與三氯乙醛進行縮合生成敵百蟲。

具體實驗操作：在裝有攪拌器、回流冷凝器、滴液漏斗和溫度計的三口瓶中投入計量準確的三氯乙醛，攪拌下慢慢升溫，待達到一定溫度后維持該溫度開始滴加計量準確的亞磷酸二甲酯。保持勻速滴加，約1h滴加結束。二甲酯滴加結束后，將反應溫度升高10℃左右，繼續保溫反應2h，即得含量為97%以上的敵百蟲原藥，收率為97%（以亞磷酸二甲酯計）。

相關副反應：第一步反應產物HCl與目標物敵百蟲反應，生成去甲基敵百蟲。

苯硫膦（EPN）

O-乙基-O-(4-硝基苯基)硫代膦酸酯

苯硫膦為非內吸性廣譜殺蟲、殺螨劑，具有觸殺和胃毒活性，對某些蘋果有藥害。純品苯硫膦為淡黃色結晶粉末，熔點38℃，在堿性介質中分解。苯硫膦原藥大鼠急性經口LD₅₀（mg/kg）：33～42（雄），14（雌）。

逆合成分析　苯硫膦為膦酸酯類有機磷殺蟲劑（圖2-23）。

圖2-23　苯硫膦逆合成分析

合成路線

注：類似合成方法可以制備毒壤膦（trichloronate）、伊比膦（EPBP）、溴苯膦（leptophos）、碘苯膦（C 18244）、地蟲硫膦（fonofos）、扣爾膦（colep）、苯腈膦（cyanofenphos）、地蟲硫膦（fonofos）、乙蟲膦（N 4543）、四甲膦（mecarphon）、草異磷-2（isophos-2）、草異磷-3（isophos-3）、增甘膦（glyphosine）、乙烯利（ethephon）、乙二磷酸（EDPA）、殺木膦（fosamine ammonium）、丁環草膦（buminafos）等膦酸酯類有機磷殺蟲劑。

磷亞威（U-47319）

N-[[[[[(二乙氧基硫代膦基)異丙基氨]硫]甲基氨]羰基]氧]硫代乙酰亞胺酸甲酯

磷亞威是滅多威的硫代磷酰胺衍生物，其主要用途與滅多威一樣，可用于棉花、蔬菜、果樹、水稻等作物，防治鱗翅目害蟲、甲蟲和蝽蟓等。對抗性棉蚜的防效與滅多威基本一致，對抗性棉鈴蟲的防效優于滅多威，但急性毒性較滅多威低。

磷亞威純品為結晶，熔點72～73℃。化學性質不穩定。易水解，在堿性條件下易分解，因而不能和堿性物質混合；易氧化，熱分解，易于在自然環境中或動植物體內降解，在高等動物體內無累積毒性。正確使用時殘留問題小，不至于污染環境。

磷亞威急性經口LD₅₀（mg/kg）：大白鼠29，小白鼠16，豚鼠10，雞12；兔急性經皮LD₅₀：40mg/kg。

逆合成分析　磷亞威為有機磷和氨基甲酸酯拼接而成的新型殺蟲劑（圖2-24）。

圖2-24　磷亞威逆合成分析

合成路線　如圖2-25所示。

圖2-25　磷亞威合成路線

將10.3g二氯化硫溶于50mL四氫呋喃中，攪拌下滴入21.1g O,O-二乙基-N-異丙基硫代磷酰胺、9.6g三乙胺與100mL四氫呋喃所配成的溶液，溫度控制在-0.5～0℃，滴畢繼續反應30min，然后加16.2g滅多威和0.1g催化劑，再加9.6g三乙胺及50mL四氫呋喃配成的溶液，滴畢繼續反應2h，反應結束。濾出固體物，并用少量四氫呋喃洗滌，洗滌液與濾液合并，減壓蒸出四氫呋喃，剩余物溶于200mL甲苯中，并用少量水洗滌，然后減壓蒸出甲苯，剩余物可直接配制乳油。若用石油醚分散結晶，可得磷亞威固體，熔點70.5～72℃，收率80%左右。

注：類似的有機磷和氨基甲酸酯拼接而成的新型殺蟲劑還有磷蟲威（phosphocarb）等。