24. Примеры фосфорорганических соединений с инсектицидной активностью, получение диалкилхлортиофосфатов. механизм выработки резистентности на примере карбофоса.

Примеры фосфорорганических соединений с инсектицидной активностью:

Параоксон

Шрадан (октаметил, октаметилтетрамид пирофосфорной кислоты с ЛД50 9 мг/кг)

Димефокс

Фенитротион

Хлортион

Фоксим

90

Трихлорметафос-3

Дихлофос

Налед

Фосдрин

Дикротофос

Карбофос

Рогор (диметоат)

91

Хлорпирофос (дурсбан)

Пиримифос-метил (актеллик)

Тамарон

Ацефат

Форат

Фталофос

Гутион

92

При получении производных тиофосфорных кислот, представляющих собой тиоаналоги производных фосфорной кислоты, в качестве исходных соединений используют прежде всего декасульфид фосфора и тиофосфорилхлорид. Реакции тиофосфорилхлорида со спиртами проводят при охлаждении при соотношении реагентов от 1:3 до 1:4. При этом получают моноалкиловый эфир дихлортиофосфорной кислоты. Избыток спирта нужен прежде всего для того, чтобы компенсировать пассивирующий эффект хлористого водорода на спирте. Для получения диэфиров хлортиофосфорной кислоты реакцию проводят при интенсивном охлаждении с растворами гидроксидов щелочных металлов в спирте. Так, например, для синтеза О-метил-О-этилхлортиофосфата, который получали в промышленном масштабе в качестве исходного продукта в производстве инсектицидов, на первой стадии проводят взаимодействие тиофосфорилхлорида с избытком этилового спирта:

Реакционную массу выливают в воду со льдом и отделяют нижний органический слой. Гидролиз моноэфира дихлортиофосфорной кислоты на холоду идёт очень медленно и, благодаря этому, таким простым способом удается легко отделить его от спирта, хлористого водорода и кислых примесей. После этого к содержащей в основном алкилдихлортиофосфат органической фазе при интенсивном перемешивании и охлаждении прибавляют раствор стехиометрического количества гидроксида натрия в метаноле:

Понятно, что получение диалкилхлортиофосфатов по представленной выше схеме сопровождается образованием большого количества токсичных жидких отходов,

обезвреживание которых значительно усложняло производственный процесс.

В соответствии с этим были разработаны альтернативные схемы синтеза диалкилхлортиофосфатов. В частности, они могут быть получены контролируемым

93

хлорированием О,О-диалкилдитиофосфатов, которые с высокими выходами образуются из соответствующих спиртов и декасульфида фосфора:

Побочными продуктами этой реакции являются смеси хлоридов серы, состав которых зависит от соотношения реагентов и условий проведения реакции. Полученную в результате хлорирования дитиофосфата реакционную массу приливают к воде со льдом, переводят образовавшуюся в результате гидролиза хлоридов серы коллоидную серу в раствор действием сульфита натрия, отделяют органический слой и выделяют из него диалкилхлортиофосфат перегонкой в вакууме.

Еще один способ получения диалкилхлортиофосфатов, при реализации которого резко сокращается количество жидких отходов, представлен хлорированием диалкилдитиофосфатов пентахлоридом фосфора:

В качестве исходных продуктов для получения широкого ряда инсектицидов с невысокой токсичностью для теплокровных используются эфиры дитиофосфорной кислоты, образующиеся из соответствующего спирта и декасульфида фосфора (см. стр.

18-19). Присоединение О,О-диметил-дитиофосфата к диэтиловому эфиру малеиновой кислоты при катализе основаниями приводит к карбофосу (малатион, ЛД50 500-1500

мг/кг), который нашел применение в сельском хозяйстве:

Высокая избирательность карбофоса основана на том, что в организме насекомых это малотоксичное соединение окисляется с превращением тиофосфорильной группы в

94

фосфорильную, что приводит к получению вещества с инсектицидной активностью, а в организме теплокровных идёт гидролиз сложноэфирных групп и образуются малотоксичные тионные метаболиты с кислотными функциональными группами:

Долгие годы фосфорорганические инсектициды с антихолинэстеразной активностью были основными средствами для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей. Следствием этого стало появление резистентных рас насекомых, в

организме которых повышена активность ферментов, гидролизующих эфирные и амидные группы в молекулах этих соединений. Такой механизм проявления резистентности оказывается общим для всех инсектицидов, представляющих собой органические производные кислот фосфора. Это означает, что резистентность к одному из препаратов переносится и на другие вещества аналогичного строения, т.е. несмотря на широкий выбор фосфорорганических инсектицидов все они стали жертвами так называемой перекрёстной резистентности. При этом эксперименты показывают, что эта приобретённая резистентность сохраняется в течение многих лет.

95