灭线磷的合成工艺

概述^[1][2]

灭线磷，英文通用名称为ethoprophos，是一种高效杀虫剂，可用于水稻、花生、棉花等作物多种害虫的防治，尤其对稻瘿蚊、地下线虫有特效。原药为淡黄色透明液体。灭线磷是一种非内吸性无熏蒸作用的杀线虫剂和土壤杀虫剂，对害虫具有触杀作用，可用于防治根结线虫、短体线虫、刺线虫、基线虫、剑线虫、毛刺线虫等多种线虫，适用的作物包括：烟草、花生、甜菜、大豆、柑橘、香蕉、菠萝、草莓、多种蔬菜等经济作物，果蔬作物及观赏植物，对栖息于土壤中的一些鳞翅目、鞘翅目、双翅目害虫的幼虫亦有防治效果。

灭线磷对动物无致畸、致突变、致癌作用，但急性毒性较高。灭线磷由法国安万特作物科学公司于1992年开始在我国登记，近年来灭线磷用于防治稻瘿蚊效果好，现在我国登记的主要用来防治水稻稻瘿蚊；近几年，农民普遍使用w(灭线磷)=10%颗粒剂来防治水稻稻瘿蚊等害虫，并且防治效果良好。

性状^[3]

本品为浅黄色透明液体，沸点86～91℃/26.6 Pa(0.2mmHg)，溶解度：水750mg/L，丙酮、环己烷、 1，2-二氯乙烷、乙醚、乙醇、乙酸乙酯、二甲苯 >300g/kg。本品在水中，直至100℃（pH=7）也很稳定;但在25℃碱性介质中（pH=9）迅速水解。

毒理学^[3]

急性毒性经口LD₅₀：大白鼠62mg/kg，兔55mg/kg。

合成路线 ^[1][3][4]

路线1：

1）硫磷酸与氢氧化钠反应生成中间体硫磷酸钠；

2）之后与溴丙烷发生烷基化反应生成中间体丙硫酯；

3）丙硫酯与二甲胺发生氨解重排、酯化反应；

4）之后与溴丙烷反应生成灭线磷，平均收率为 88 %, 平均含量在 93 % 以上，具体反应过程如下：

路线2：

1） 以 O,O`-二乙基硫磷酸为起始原料，与溴丙烷反应生成O,O`-二乙基硫磷酸酯：将无水碳酸钾，丙酮加入到反应釜中，搅拌下滴加O,O-二乙基硫磷酸，有大量气泡放出，适当冷却以免冲料。滴加完后，再搅拌10分钟，加入溴丙烷。

回流下反应，两小时反应完全。冷却，过滤，减压下蒸除丙酮，残余物用乙醚提取，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏得无色透明液体，为O，O-二乙基- S-丙基硫磷酸酯，熔点99～100℃/240Pa，收率 88%。

2） 之后与硫氰化钾乙醇溶液反应生成O-乙基-S-丙基硫磷酸钾盐：将无水乙醇，氢氧化钾加入到反应釜中，搅拌下通入H2S气体（由FeS和稀盐酸反应生成）至饱和得硫氢化钾乙醇溶液，在此溶液中加入O,O-二乙基-S-丙基硫磷酸酯，回流温度下反应5小时反应完全，这也就是O-乙基-S-丙基硫磷酸钾盐的乙醇溶液。

3） 之后与正溴丙烷反应生成灭线磷：将O-乙基-S-丙基硫磷酸钾盐的乙醇溶液、正溴丙烷加入到反应釜中，回流温度下反应5.5 小时反应完全。冷却，过滤，减压蒸馏得灭线磷，沸点104～108℃/13～133Pa，纯度96.05%，收率80%。，具体反应过程如下：

工艺流程图^[3]

注意事项^[5]

灭线磷防治花生根结线虫病效果颇佳。其不足是对花生太敏感，易发生药害，药害明显症状：叶片小而浓绿，不伸展，轻者主根腐烂或扭曲，根系发育不良，严重时死株。为了提高药效，减轻药害，一方面要严格用药量，另一方面避免药与种子直接接触。采用深施药、药种隔离或药土混合后播种。

残留标准^[2]

我国制定的灭线磷在大米花生马铃薯中的最高残留限量（MRL）是0.02mg/kg；我国欧盟食品安全局FAO/WHO规定灭线磷的每日每kg体重允许摄入量（ADI）分别为0.005，0.005，0.003mg/kg；我国规定的农产品残留极限花生0.02mg/kg，马铃薯0.02mg/kg，大米0.02mg/kg；日本规定残留极限橙子0.005mg/kg、苹果0.01mg/kg、大米0.005mg/kg；美国规定残留极限马铃薯0.02mg/kg；欧盟食品安全局（EFSA）规定ADI为0.0004mg/(kg/d)；FAO/WHO规定为0.0003mg/(kg/d)。

微生物降解^[6]

灭线磷因其良好的防治效果和低残留，已在几十种农作物上登记用于防治各种线虫病和地下害虫。由于灭线磷很少传到地上部分，地上部分残留量少甚至没有，越来越受到人们的青睐，因此灭线磷的使用有扩大趋势。但同时，灭线磷在水中的溶解度为700 mg·L^-1（20℃），水溶性偏高，土壤对灭线磷的吸附作用较弱，因而使残留于土中的灭线磷易于在土壤中移动，使灭线磷对地下水有潜在危害性，从而对人类健康造成危害。另一方面，灭线磷对水生生物毒性很大，有研究证明其对中华大蟾蜍早期胚胎发育以及鳗鱼等有致畸、致死性。研究证明，微生物对灭线磷在土壤的降解有很大影响，微生物的存在加快灭线磷的降解。

蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）对灭线磷的降解主要受其浓度、pH值和温度的影响。对10-200 mg·L^-1的灭线磷有较好的降解效果，且降解率随着药剂浓度的提高而下降。其中，在10 mg·L^-1时灭线磷的降解率为77.1%，降解量为7.8 mg·L^-1，而50 mg·L^-1的降解量最高为26.8 mg·L^-1，所以选择后者更方便进行降解特性的研究。蜡状芽孢杆菌在pH值为7时对灭线磷的相对降解率最高，对灭线磷的降解温度30℃；在无机盐培养基中对灭线磷具有良好的降解效果。

相关药物简介^[7]

氯唑磷：

氯唑磷是瑞士汽巴-嘉金公司（现诺华公司）于1973年开发的一种有机磷类杀虫、杀线虫剂，英文通用名为isazofos，商品名为米乐尔，有触杀、胃毒和内吸作用。用于玉米、棉花、水稻、甜菜、草坪和蔬菜上，防治各种线虫、螟虫、叶甲、丽金龟等地上和地下害虫。

可作为土壤处理剂，也可进行种子处理货叶面使用。氯唑磷急性中毒时多在12小时内发病，口服立即发病。 轻度可导致头痛、头昏、恶心、呕 吐等；中度可导致除上述症状外还出现轻度呼吸困难、肌肉震颤、瞳孔缩小、精神恍惚等；重者还会出现昏迷、抽搐、呼吸困难、口吐白沫、大小便失禁，惊厥，呼吸麻痹等。此时可用阿托品1～5mg皮下或静脉注射（按中毒轻重而定）；或用解磷定0.4-1.2g静脉注射（按中毒轻重而定），禁用吗啡、茶硷、吩噻嗪、利血平。

主要参考资料

[1] 李立新. 灭线磷合成试验.安徽化工.2000,5:29-30.

[2] 陈小军等. 灭线磷在水稻上的降解动态和残留分析. 江西农业大学学报2010,32(1) :0067-0072.

[3] 王大全 主编.精细化工生产流程图解·二部.北京：化学工业出版社.1999.

[4] 王 敏. 灭线磷新合成路线的研究. RESTICIOES.1995,34(10):12-14.

[5] 王念平等. 螨即死防治茄子二斑叶螨的效果.农药.2000,39(7):37-38.

[6] 李艳芳等. 灭线磷降解菌 DS-1 的分离鉴定及其降解特性.中国农业科学2010,43(8):1594-1600.

[7]李艳娟等.氯唑磷的高效液相色谱分析.农药.2006,45(10):685.