对硫磷

化合物

对硫磷(英语:Parathion)或乙基对硫磷(英语:parathion-ethyl),音译柏拉息昂[5][6],有些地方会称为福移多(Folidol),在中国也称为“一六〇五”(E605),是一种略带有韭菜臭味的广谱型磷酸酯杀虫剂杀螨剂英语acaricide[7],最早是由法本公司在1940年代开发,对硫磷对于非目标生物(包括人在内)具有高度毒性,因此大部分的国家都已禁用或限制使用,其基本结构类似甲基对硫磷

对硫磷
IUPAC名
O,O-Diethyl O-(4-nitrophenyl) phosphorothioate
别名 乙基对硫磷、柏拉息昂、E605、一六〇五,一扫光、O,O-二乙基-O-对硝基苯基硫代磷酸酯
识别
CAS号 56-38-2  checkY
ChemSpider 13844817
SMILES
 
  • S=P(Oc1ccc(cc1)[N+]([O-])=O)(OCC)OCC
InChI
 
  • 1/C10H14NO5PS/c1-3-14-17(18,15-4-2)16-10-7-5-9(6-8-10)11(12)13/h5-8H,3-4H2,1-2H3
InChIKey LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYAR
ChEBI 27928
KEGG C06604
性质
化学式 C10H14NO5PS
摩尔质量 291.26 g·mol−1
外观 白色晶体(纯物质)
熔点 6 °C(279 K)
溶解性 24 mg/L
溶解性(其他溶剂) 二甲苯1-丁醇中有高溶解度
危险性
警示术语 R:R24, R26/28, R48/25, R50/53
安全术语 S:S28, S36/37, S45, S60, S61
欧盟分类 剧毒 T+ 有害环境物质 N
NFPA 704
1
4
2
 
PEL 无(甲基对硫磷)[1] TWA 0.1 mg/m3 [皮肤](乙基对硫磷)[2]
致死量或浓度:
LD50中位剂量
5 mg/kg(老鼠,口服)
10 mg/kg(兔,口服)
3 mg/kg(狗,口服)
0.93 mg/kg(猫,口服)
5 mg/kg(马,口服)
8 mg/kg(天竺鼠,口服)
2 mg/kg(大鼠,口服)[3]
LC50中位浓度
84 mg/m3(大鼠,4小时)[3]
LCLo最低
50 mg/m3(大鼠,2小时)
14 mg/m3(天竺鼠,2小时)
15 mg/m3 (老鼠)[3]
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

历史

 
装有E605的瓶子

对硫磷是德国的法本公司格哈德·施拉德在1940年代开发的。法本公司在第二次世界大战和纳粹合作,战后因此分拆为四个公司,西方国家没收了法本公司的专利,对硫磷开始在各公司以不同的名称贩售。在德国最常见的品名是 E605(在2002年被禁用)。此处的E不是指欧盟针对食品添加物的E编码,E605 的“E”是指“开发编号”(德语:Entwicklungsnummer)。对硫磷是不可逆的乙酰胆碱酯酶抑制剂英语acetylcholinesterase inhibitor

由于对硫磷有安全性的问题,后来开始研发毒性较低的甲基对硫磷

特性

对硫磷的纯物质是白色的晶体。常见的对硫磷会是在棕色液体,带有腐坏或是的气味。对硫磷暴露在阳光下会变深色,但某程度上算是稳定的化合物。

工业合成

对硫磷可以用氯化二乙基二硫代磷酸英语diethyl dithiophosphoric acid (C2H5O)2PS2H 透过卤化反应生成 (C2H5O)2P(S)Cl,再将此有机化合物和对硝基苯酚钠(sodium 4-nitrophenolate,对硝基苯酚产生的)反应而成[8]

2 (C2H5O)2P(S)SH + 3 Cl2 → 2 (C2H5O)2P(S)Cl + S2Cl2 + 2 HCl
(C2H5O)2P(S)Cl + NaOC6H4NO2 → (C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + NaCl

应用

对硫磷是杀虫剂,常用喷洒的方式施用。常用在棉花及果树上,即用型溶液的浓度是0.05-0.1%,在许多作物上已禁止使用对硫磷。

杀菌活性

对硫磷会间接的对乙酰胆碱酯酶作用。昆虫在摄取对硫磷后,氧化酶会将双键的硫取代为氧,因此会形成对氧磷[9]

(C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + 1/2 O2 → (C2H5O)2P(O)OC6H4NO2 + S

磷酸酯中的磷原子比硫代磷酸酯更具有正电性,在生物体中的反应性也比较强[9]

分解

对硫磷会分解为水溶性较强的物质。水解会让分子失去活性,作用在芳烃酯键上,产生硫代磷酸二乙酯(diethyl thiophosphate)及对硝基苯酚[9]

(C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + H2O → HOC6H4NO2 + (C2H5O)2P(S)OH

若在低氧环境下,分解的方式也会不同:硝基会还原成

(C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + 6 H → (C2H5O)2P(S)OC6H4NH2 + 2 H2O

安全性

对硫磷是胆碱酯酶抑制剂,一般会抑制乙酰胆碱酯酶,因此干扰神经系统。对硫磷可以透过皮肤、黏膜及口腔吸收。吸收到的对硫磷会快速代谢为对氧磷。对氧磷的暴露会引起头痛惊厥、视力不良、呕吐、腹痛、严重腹泻无意识颤抖呼吸困难,最后会导至肺水肿及呼吸中止。中毒症状会维持一段时间,可能会维持几个月。最常见的专门解毒剂是阿托品,剂量是每天最多100 mg。因为阿托品本身也有毒性,建议是一天多次,少量的给药。若中毒可以及早发现,及早正确的急救(阿托品及人工呼吸),很少会致命。若造成氧气不足,可能会造成大脑缺氧英语cerebral hypoxia及永久性的脑损伤。急性中毒复原后,可能会有周边神经病变的后遗症(例如瘫痪)。全世界每年有数十万人因为对硫磷及相关的有机磷杀菌剂而中毒,特别是自杀[10]。对硫磷在德国有“岳母的毒药”之称。因此大部分的对硫磷药剂都会染蓝,以作为警示。

对硫磷曾用作化学战武器,例如在罗德西亚丛林战争就有使用过[11]

根据动物研究的结果,美国国家环境保护局将对硫磷列为可能致癌物质[12]。研究指出对硫磷对胚胎有毒性,不过不会造成生育缺陷[13]

联合国环境署(UNEP)将对硫磷归类为持久性有机污染物[来源请求]世界卫生组织(WHO)列为毒性等级Ia英语toxicity class(极度危险)[来源请求]

对硫磷对于蜂系及其他野生动物都是有毒物质[13]

避免中毒

若要提供终端使用者最基本的保护,需要配戴有适当保护性的手套、衣物、有有机蒸气药筒的呼吸器。制造时的职业安全包括专门的换气,并且持续量测空气中的污染物浓度,避免超过 PEL 浓度,同时也要注意人员的清洁。因为对硫磷的作用有累积性,常常量测工作人员的血清乙酰胆碱酯酶活性有助于职业安全。另外,阿托品已经是对硫磷中毒的特定解毒剂。

相关条目

参考资料

  1. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0427. NIOSH. 
  2. ^ NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. #0479. NIOSH. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Parathion. Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  4. ^ Archived copy. [2015-03-13]. (原始内容存档于2015-02-17). 
  5. ^ 联合国环境规划署,联合国粮食及农业组织. 《公约》生效后化学品的列入 (PDF). 鹿特丹公约. [2024-08-20]. (原始内容存档 (PDF)于2024-05-25) (中文(中国大陆)). 
  6. ^ 住友化学百年历史 (PDF). 住友化学 (中文(中国大陆)). 
  7. ^ 中国农业百科全书总编辑委员会农药卷编辑委员会. 中国农业百科全书 (农药卷). 北京: 农业出版社. 1993. ISBN 9787109028449. 
  8. ^ Fee, D. C.; Gard, D. R.; Yang, C. Phosphorus Compounds. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. New York: John Wiley & Sons. 2005. ISBN 978-0471238966. doi:10.1002/0471238961.16081519060505.a01.pub2. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Metcalf, R. L. Insect Control. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. New York: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2002. ISBN 978-3527306732. doi:10.1002/14356007.a14_263. 
  10. ^ Litchfield, M.H. "Estimates of acute pesticide poisoning in agricultural workers in less developed countries" Toxicology Reviews 2005, volume 24, pp. 271-8. PMID 16499408
  11. ^ Cross, Glenn. Dirty War: Rhodesia and Chemical Biological Warfare, 1975–1980. Solihull, UK: Helion & Company. 2017. ISBN 978-1-911512-12-7. 
  12. ^ Parathion. Integrated Risk Information System. U. S. Environmental Protection Agency. 26 January 2007 [2019-11-11]. (原始内容存档于2015-09-24). 
  13. ^ 13.0 13.1 Pesticide Information Profiles - Parathion. Extension Toxicology Network. Oregon State University. September 1993 [2019-11-11]. (原始内容存档于2017-10-01). 

外部链接