有机磷类

躁动不发。 惊厥、血压 下降、呼吸 停止、见上 帝
1.4 毒性作用机理
有机磷农药
体 内
磷酸根迅速与 乙酰胆碱脂酶 活性中心结合
形成磷酰化胆碱 酯酶，抑制乙酰 胆碱酯酸的活性
乙酰胆碱 蓄积
过度刺激胆碱 神经系统，引起 组织器官功能 性改变
中毒
正常人体中胆碱酯酶含量超过了生理需要量，故少量 的有机磷化合物进入人体内不会引中毒。如果进入人体的有 机磷化合物较多时，则胆碱酯酶活性显著降低，乙酰胆碱不 能及时被分解蓄积，致使出现一系列的临床症状。
R1 N R2
O P OR3 A
二 战 期 间 ， 英 国 的 Saunders 合成了神经毒剂， 二异丙基磷酰氟 (DFP) 就是 其中一种。
R1, R2, R3 = 烷基
1937 年， Schrader 等发现 若干具有左边通式结构的化 合物，对昆虫表现触杀作用。
A = 酰基（Cl, F, SCN, CH3COO）
S H3CO P H3CO 对硫磷 H3CO 磷酸 酯酶 H3CO O P OH O NO2 O H3CO
O P H3CO O NO2
无毒
对氧磷
二乙基磷酸酯
HO
NO2
HO
NH2
对硝基酚
对氨基酚
对硝基酚可呈游离状态，亦可与葡萄糖醛酸 或硫酸等结合成解毒，其中一部分则是被还原为 对氨基酚随尿排出。
1.3 毒性作用Байду номын сангаас
二、常用含磷原料及中间体
醇过量
在缚酸剂氢氧化钠 存在下与醇反应
5、硫代磷酰氯
S
HCl
S
NaOH/ROH
PSCl3
+
ROH
ROPCl2
(RO)2PCl
能及时 除去 HCl， 并提高 产率
在有机磷杀虫剂中最常用的为(MeO)2P(S)Cl 和(EtO)2P(S)Cl。
6、亚磷酸酯
常用的缚酸剂叔胺为 二甲苯胺和三乙胺
农 药
——有机磷农药
敌敌畏
马拉硫磷 敌百虫
有机磷农药
毒死蜱 对硫磷 乐果
2011.5
参考文献
[1]. 农药化学 [2]. 彭志源.中国农药大典. [3]. 吴文君.农药学原理.
主要内容
一、有机磷类农药的发展 二、常用的含磷原料及中间体 三、毒理效应
在农药方面，有机磷
不但可以作为杀虫剂、杀
菌剂，而且也可以作为除 草剂和植物生长调节剂。 其多种多样，千变万化的 化学、物理和生物性能，
NO2 硫磷，它开创了有机磷杀虫剂结
S (C2H5O)2 P O
构与活性关系的研究。
一、有机磷类农药的发展
S (CH3O)2 P O Cl NO2
S (CH3O)2 P O SCH3 CH3
1952年，氯硫磷
S (CH3O)2 P O
1958年，倍硫磷
NO2 CH 3
1959年，杀螟松
一、有机磷类农药的发展
所有上述化合物都 含有一个酸酐键，因 此 Schrader 对 有 机 磷 生物活性化合物提出 了如右边这个通式：
R1 P R2
O （S） A
R1,R2=烷基，烷氧 基，氨基； A=酰基
二、常用含磷原料及中间体
遇水分解成磷酸和氯化氢
1、三氯氧磷（POCl3，也称磷酰氯）
为氧化剂
2、三氯硫磷（PSCl3）
（3）S-氧化反应
多功能氧化酶
—C—S—C—
S-氧化反应
亚砜型 砜型衍生物
毒性增高 5～10 倍， 抑制胆碱酯酶活性 的作用也加强，且 经代谢亦不失去活 性，因而残效性亦 强。
（4）脱苯反应
这是一种解毒反应，是对侵入体内毒物的机体防御反应，即体
内磷酸酶将有机磷化合物结构中的 P=O结构或P=S结构解离，生成 羟基磷酸外，把苯基或其他基分离，而有机磷本来的活性被消除。 例如，乙基对硫磷、甲基对硫磷把对硝基酚游离，而硫酸酯化，或 与葡萄糖醛酸结合，遂从尿中排出，而被解毒。
PCl3
+
S
Al
PSCl2
二、常用含磷原料及中间体
3、五硫化二磷（P2S5）
此反应很简单，但过 程很复杂，有时还有 一些低硫的磷化合物 P4S7、P4S10等生成
4、 O,O-二烷基二硫代磷酸
P2S5
S 2 (RO)2 PSH
+
4ROH
+
H2S
常用的醇为 甲醇或乙醇
以五硫化二磷为原 料，与醇反应得到 O,O-二烷基二硫代 磷酸
毒性增强
因此凡含有P=O的有机磷剂（包括P=S氧化脱硫产生的）抑制胆碱 酯酶的活性，均较含P=S的增强。因氧离子的电负性大于硫原子，从而 使磷原子的正电性增强，更易与胆碱酯酶活性中心相结合，进而抑制酶 的活性。
（2）脱烷基反应
混合功能氧化酶
有机磷剂 O-脱烷基反应
产物无毒性
如甲基对硫磷脱去 一个甲基后可迅速 排出体外
1.2.2 水解作用——是重要的生物转化方式
主要的水解酶： （ 1 ）磷酸酶：它使磷酸酯和硫代磷酸酯发生水解。有机磷 农药在它的作用下，生成烷基磷酸或烷基硫代磷酸。这些物 质仍能与胆碱酯酶的活性中心结合，具有一定的毒性作用。 （ 2 ）脱羰酶：有机磷化合物结构中具有结合 —CO—OC— 时，很容易分解而产生有机酸。 （ 3）羧基酯酶：哺乳动物体内羧基酯酶活性很强，作用于 某些有机磷农药（如马拉硫磷）分子中的酯键，使之水解而 降低抗胆碱酯酶活性，但羧基酯酶在昆虫体内活性很低，从 而具选择性。 （4）酰胺酶：分子结构中含有酰胺键（—CO—NH—）的 有机磷农药（如乐果等），在体内可被酰胺酶水解，而降低 胆碱酯酶活性。
会与组织蛋 白牢固结合
机 体
全身组织 器官
1.2 有机磷农药的代谢方式
氧化、水解、脱胺基、脱烷基、还原、侧链氧化
硫代磷酸 1.2.1 氧化作用 酯型有机 磷剂具脂 （1）氧化脱硫反应 肝微粒体混合功 溶性，渗 能氧化酶 透力强， P=S 可经皮肤 侵入体内。 氧化脱硫反应
P=O
抗胆碱酯酶活 性增高，毒性 增强
1.2.2 水解作用——是重要的生物转化方式
在哺乳动物体内最重 要的结合反应是与葡 萄糖醛酸 GA 和谷胱甘 肽GSH的结合反应，结 合产物的生物活性降 低，易于从体内排出。
O H3CO P H3CO 敌敌畏 O C H CCl2 UDPGA 尿苷二磷酸葡糖醛酸转移酶 Cl2HCH2CO 二氯乙基 葡糖苷酸 GA + (CH3O)2PO2H 二甲基磷酸
一、有机磷类农药的发展
O [(CH3)2N]2 P O O P [N(CH3)2]2
1941 年， Schrader 发现内吸杀虫 剂八甲磷（OMPA），还发现具有杀
O (C2H5O)2 P O
O P (OC2H5)2
虫作用的焦磷酸酯，如四乙基焦磷酸
酯（特普， TEPP ）， 1944 年在德国 商品化。 1944 年， Schrader 等发现了对
R2 R3
R1 为无机 酸基、有机酸 O (S) 基或其他酸性 基团。 R2 和 R3 P R1 为烷氧基。烷 硫基或胺基 在人、畜体内 一般不积累，在农 药中是极为重要的 一类化合物。但有 不少品种对人、畜 的急性毒性很强 。
仅仅取决于磷原子上选择
的基团的不同。
一、有机磷类农药的发展
O (i C3H7O)2P F
M样症状 （或称毒蕈碱样症状）
是外周M受体（M胆 碱受体）过度兴奋而使有 关效应群功能失常所致
恶心、呕吐、 瞳孔缩小， 呼吸困难
N样症状 （类碱样症状）
是外周 N受体（或称 N 胆碱受体）过度兴奋而引 起植物神经节兴奋
血压升高、 心率增快、 抽搐
中 毒 程 度 增 强
中枢神经症状
是 中 枢神 经 系 统 内乙 酰胆碱蓄积而引起的中枢 胆碱受体过度兴奋，使中 枢功能失调所致
亚磷酸三烷基酯
三、毒理效应
（一）体内代谢
1.1 入侵途径
消化道
有机磷农药 呼吸道 皮肤、粘膜 气态、雾滴、气溶胶状态或粉状的有机磷剂均易为呼 吸道吸收，较易皮肤吸收。呼吸道和消化道吸收有机磷的 速度，较皮肤吸收迅速而完全，但从防止使用中的中毒而 言，皮肤吸收特别重要，因有机磷剂具脂溶性特点，故易 经暴露皮肤吸收。