农药代谢物甲基对氧磷和对氧磷的合成
作者：马兆扬 王刚垛 张庆勇
单位：马兆扬 王刚垛 张庆勇 中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所，北京 100050
关键词：
农药代谢物甲基对氧磷和对氧磷的合成 目前甲基对硫磷(二甲基-对-硝基苯基-硫代磷酸酯，
)和对硫磷(二乙基-对-硝基苯基-硫代磷酸酯
)仍是我国应用较多的有机磷农药，并常与其它品种的农药混配使用，甲基对硫磷和对硫磷可通过呼吸道、皮肤和消化道被人体吸收，在人体内主要代谢物是甲基对氧磷(二甲基-对-硝基苯基-磷酸酯)
)和对氧磷(二乙基-对-硝基苯基-磷酸酯
)。
, http://www.100md.com
它们的合成研究为寻找特异性强，简便，快速，便于推广的分析方法，筛选接触生物标志物，预防农药中毒打下良好的基础。
以相应的醇与三氯化磷为起始原料，经过酯化、氯化、再酯化三步化学反应合成。原料易得，操作安全简便。其过程如下：
所得产物通过折光，质谱，核磁共振氢谱确证结构。
1 实验材料及仪器
实验所用试剂均为北京化工厂生产，分析纯试剂。必要时再经干燥处理。薄层层析硅胶GF254，0.5%羧甲基纤维素钠水溶液涂铺。紫外灯波长2540nm显色。展开剂选用乙酸乙酯：石油醚=1∶1或2∶3。核磁共振仪：VXR300型，内标TMS，溶剂CDCl3。质谱仪∶ZAB-2F型。折光由Abbe折光仪测定。
, 百拇医药
2 实验过程及结果
2.1 亚磷酸二甲酯和亚磷酸二乙酯的制备[1]
将750mmol相应的醇(甲醇和乙醇)和25ml无水苯混合，加入带有干燥管的三口烧瓶中，搅拌下冷却到0℃，自滴加漏斗开始滴加34.25g(250mmol)新蒸馏的三氯化磷和25ml无水苯的混合液，保持滴加温度在5～10℃。1小时之内加完。然后将反应液移至带分馏柱的蒸馏瓶中，减压、由毛细管抽入干燥空气，以排除生成的氯化氢，同时蒸出溶剂。蒸馏瓶需置于20℃左右的水浴中，减压约三小时。而后逐步升温待溶剂全部蒸除后减压蒸馏，收集相应馏分。结果见表1：
表1 亚磷酸二酯的沸点和收率
名称
t/(℃)
, http://www.100md.com ρ/kPa
得量(g)
收率(%)
亚磷酸二甲酯
69～74
2.40～3.33
18.1
52.5
亚磷酸二乙酯
66～68
1.07～1.33
25.27
74.0
, 百拇医药
2.2 二甲氧基磷酰氯和二乙氧基磷酰氯制备[2]
20mmol亚磷酸二烷基酯溶解在100ml干燥的四氯化碳中，在干燥的情况下加入41mmol无水氯化铜，加热回流4小时。氯化铜由红棕色转变成白色。反应混合物过滤，滤液中加入7.5g碳酸铅，振摇20分钟，过滤除去固体。滤液置于旋转蒸馏器上回收四氯化碳。得到残基减压蒸馏，收集正馏分。结果见表2：
表2 二烷基磷酰氯的沸点和收率
名称
沸点(℃)
ρ/kPa
得量(g)
收率(%)
, 百拇医药
二甲氧基酰氯
56～59
0.93～1.33
1.91
65.86
二乙氧基酰氯
73～75
1.07～1.33
2.43
72.0
2.3 甲基对氧磷和对氧磷的制备
2.3.1 甲基对氧磷的制备：11.56g(80mmol)二甲氧基磷酰氯溶解在83ml干燥的丙酮中，加入8.48g无水碳酸钠及对硝基酚(80mmol)，搅拌下回流5小时，TLC检测反应达到平衡，停止加热，冷却到室温，过滤除去固体，少量丙酮洗涤固体，滤液、洗液合并。减压浓缩至干，得油状物，经柱层析得到TLC指示单一斑点。得量10.7g，收率54.5%。ηD231.4470。MS m/z(见图1)247[M+]，230[M—OH]+,109
，109
，
。H'NMR:
(a) 3.86-3.90
, 百拇医药
(b) 7.36-7.38
(c) 8.20-8.22
光谱分析确证此油状物为甲基对氧磷。
图1 甲基对氧磷质谱
2.3.2 对氧磷的制备：2.43g15.5mmol二乙氧基磷酰氯溶解在14ml干燥的丙酮中，加入1.5g无水碳酸钠及1.96g(14.1mmol)对硝基酚搅拌下回流5小时，同(2.3.1)节处理。减压浓缩至干，经柱层析得到单一成分油状物4.1g，收率96.02%，ηD151.5002[文献[3]ηD201.5100]，与文献一致。MS m/z(见图2)275[M+]，247[M-C2H4]+，139
，109
质谱证明所得产物为对氧磷。
, 百拇医药
图2 对氧磷质谱
“九五”国家技术攻关课题(分题)
作者简介：马兆扬，女，研究员，硕士研究生导师
参考文献
1 韩广甸，范如霖，李述文.有机制备化学手册(上).北京：化工出版社.1975.292
2 Fieser M, Louis F.Fieser, Reagents for Organic Synthesis. New York: John Wiley and Sons, INC.1967.163
3 Budavaris, Maryadele J, Smith O A, Merck Index. 11th. New York: Merck & Co. Inc.1989.6976
1998-09-27收稿, 百拇医药
单位：马兆扬 王刚垛 张庆勇 中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所，北京 100050
关键词：
农药代谢物甲基对氧磷和对氧磷的合成 目前甲基对硫磷(二甲基-对-硝基苯基-硫代磷酸酯，
)和对硫磷(二乙基-对-硝基苯基-硫代磷酸酯)仍是我国应用较多的有机磷农药，并常与其它品种的农药混配使用，甲基对硫磷和对硫磷可通过呼吸道、皮肤和消化道被人体吸收，在人体内主要代谢物是甲基对氧磷(二甲基-对-硝基苯基-磷酸酯))和对氧磷(二乙基-对-硝基苯基-磷酸酯)。, http://www.100md.com
它们的合成研究为寻找特异性强，简便，快速，便于推广的分析方法，筛选接触生物标志物，预防农药中毒打下良好的基础。
以相应的醇与三氯化磷为起始原料，经过酯化、氯化、再酯化三步化学反应合成。原料易得，操作安全简便。其过程如下：
所得产物通过折光，质谱，核磁共振氢谱确证结构。
1 实验材料及仪器
实验所用试剂均为北京化工厂生产，分析纯试剂。必要时再经干燥处理。薄层层析硅胶GF254，0.5%羧甲基纤维素钠水溶液涂铺。紫外灯波长2540nm显色。展开剂选用乙酸乙酯：石油醚=1∶1或2∶3。核磁共振仪：VXR300型，内标TMS，溶剂CDCl3。质谱仪∶ZAB-2F型。折光由Abbe折光仪测定。
, 百拇医药
2 实验过程及结果
2.1 亚磷酸二甲酯和亚磷酸二乙酯的制备[1]
将750mmol相应的醇(甲醇和乙醇)和25ml无水苯混合，加入带有干燥管的三口烧瓶中，搅拌下冷却到0℃，自滴加漏斗开始滴加34.25g(250mmol)新蒸馏的三氯化磷和25ml无水苯的混合液，保持滴加温度在5～10℃。1小时之内加完。然后将反应液移至带分馏柱的蒸馏瓶中，减压、由毛细管抽入干燥空气，以排除生成的氯化氢，同时蒸出溶剂。蒸馏瓶需置于20℃左右的水浴中，减压约三小时。而后逐步升温待溶剂全部蒸除后减压蒸馏，收集相应馏分。结果见表1：
表1 亚磷酸二酯的沸点和收率
名称
t/(℃)
, http://www.100md.com ρ/kPa
得量(g)
收率(%)
亚磷酸二甲酯
69～74
2.40～3.33
18.1
52.5
亚磷酸二乙酯
66～68
1.07～1.33
25.27
74.0
, 百拇医药
2.2 二甲氧基磷酰氯和二乙氧基磷酰氯制备[2]
20mmol亚磷酸二烷基酯溶解在100ml干燥的四氯化碳中，在干燥的情况下加入41mmol无水氯化铜，加热回流4小时。氯化铜由红棕色转变成白色。反应混合物过滤，滤液中加入7.5g碳酸铅，振摇20分钟，过滤除去固体。滤液置于旋转蒸馏器上回收四氯化碳。得到残基减压蒸馏，收集正馏分。结果见表2：
表2 二烷基磷酰氯的沸点和收率
名称
沸点(℃)
ρ/kPa
得量(g)
收率(%)
, 百拇医药
二甲氧基酰氯
56～59
0.93～1.33
1.91
65.86
二乙氧基酰氯
73～75
1.07～1.33
2.43
72.0
2.3 甲基对氧磷和对氧磷的制备
2.3.1 甲基对氧磷的制备：11.56g(80mmol)二甲氧基磷酰氯溶解在83ml干燥的丙酮中，加入8.48g无水碳酸钠及对硝基酚(80mmol)，搅拌下回流5小时，TLC检测反应达到平衡，停止加热，冷却到室温，过滤除去固体，少量丙酮洗涤固体，滤液、洗液合并。减压浓缩至干，得油状物，经柱层析得到TLC指示单一斑点。得量10.7g，收率54.5%。ηD231.4470。MS m/z(见图1)247[M+]，230[M—OH]+,109
，109，。H'NMR: (a) 3.86-3.90, 百拇医药
(b) 7.36-7.38
(c) 8.20-8.22
光谱分析确证此油状物为甲基对氧磷。
图1 甲基对氧磷质谱
2.3.2 对氧磷的制备：2.43g15.5mmol二乙氧基磷酰氯溶解在14ml干燥的丙酮中，加入1.5g无水碳酸钠及1.96g(14.1mmol)对硝基酚搅拌下回流5小时，同(2.3.1)节处理。减压浓缩至干，经柱层析得到单一成分油状物4.1g，收率96.02%，ηD151.5002[文献[3]ηD201.5100]，与文献一致。MS m/z(见图2)275[M+]，247[M-C2H4]+，139
，109质谱证明所得产物为对氧磷。, 百拇医药
图2 对氧磷质谱
“九五”国家技术攻关课题(分题)
作者简介：马兆扬，女，研究员，硕士研究生导师
参考文献
1 韩广甸，范如霖，李述文.有机制备化学手册(上).北京：化工出版社.1975.292
2 Fieser M, Louis F.Fieser, Reagents for Organic Synthesis. New York: John Wiley and Sons, INC.1967.163
3 Budavaris, Maryadele J, Smith O A, Merck Index. 11th. New York: Merck & Co. Inc.1989.6976
1998-09-27收稿, 百拇医药