敌百虫
敌百虫(Trichlorfon/Dipterex/Metrifonate)是一种低毒的广谱有机磷农药,主要用于害虫防治和养殖动物体内外寄生虫的消灭。其化学名称为O,O-二甲基(2,2,2-三氯-1-羟基乙基)膦酸酯,分子式为C4H8Cl3O4P。
敌百虫纯品为白色晶体,熔点为83-84°C;在水中的溶解度为154克/升,在苯、乙醇和大多数氯化烃中可溶,不溶于石油,微溶于乙醚和四氯化碳。敌百虫在室温下稳定,但加热到180°C开始分解;在中性和弱酸性溶液中比较稳定,在碱性溶液中会脱去氯化氢而转化为毒性更大的敌敌畏;对金属有腐蚀作用。
敌百虫在医学上被用作抗蠕虫药物,可治疗人类蠕虫感染,也是乙胆碱酶抑制剂,曾被尝试用于阿尔兹海默症治疗,但因不良反应而被撤销。
理化性质
敌百虫纯品为白色晶体,有醛类气味。敌百虫相对分子质量为257.437,密度为1.73克/立方厘米,熔点83-84°C,沸点100°C。
25°C时,敌百虫在水中的溶解度为154克/升,可溶于苯、乙醇和大多数氯化烃,不溶于石油,微溶于乙醚和四氯化碳。敌百虫在室温下稳定,但加热到180°C开始分解;光解缓慢,分解产物为氯化氢、氧化磷。敌百虫在中性和弱酸性溶液中比较稳定,在碱性溶液中可速脱去氯化氢而转化为毒性更大的敌敌畏。此外,敌百虫对金属有腐蚀作用。
应用
杀虫剂
敌百虫通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性,干扰神经传递而导致害虫死亡。主要用于水稻、麦类、蔬菜、茶树、果树、桑树、棉花等咀嚼式口器害虫,及家畜寄生昆虫、卫生害虫等的防治。农田害虫防治包括蛞蝓、棉铃虫、棉金刚钻、大豆地老虎类和甘蓝夜蛾等。林、果、茶树害虫防治包括茶黄毒蛾、茶尺蠖、荔枝蝽和松毛虫属等。地下害虫防治包括地老虎和蝼蛄科等。
医学药用
敌百虫是一种用于治疗人类植物病原线虫感染的抗蠕虫药物,它可治疗钩虫病、蛔虫病、鞭虫病、蠕行疹和血吸虫病。敌百虫还是乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂,曾被尝试用于阿尔兹海默症,但因不良反应而被撤销。由于其对乙酰胆碱酯酶的抑制作用,通常有轻微且短暂的副作用。
作用特点
敌百虫是一种毒性低、杀虫谱广的有机磷类杀虫剂,可以对多种害虫起到有效的控制作用,在弱碱液中可变成敌敌畏,但不稳定,很快分解失效。敌百虫对害虫有很强的胃毒作用,兼有触杀作用;对植物具有渗透性,可以通过植物的表面组织渗透进入植物内部,从而对植食性害虫产生杀虫效果,但敌百不具有内吸传导作用,因此不能在植物的不同部位进行迅速的传输,而主要通过渗透性进入害虫体内发挥杀虫作用。
毒理学
毒性级别
按照中国农药毒性分级标准,敌百虫属低毒杀虫剂。
对人类的影响
敌百虫可通过吸入、摄取和皮肤吸收进入人体。轻度中毒可能导致头痛、食欲下降、恶心等症状;中度中毒可导致腹膜麻痹、腹泻、唾液过多、流泪、出汗、呼吸困难、胸闷、肌肉痉挛等;严重中毒的症状为高烧(热射病)、发、肺部积液、括约肌失控、瘫痪、休克和呼吸衰竭等。敌百虫会对眼睛产生不良影响,导致角膜敏感性降低,特别是患有青光眼的人群,易引起视力下降。
对环境的影响
敌百虫对鱼类具有中度毒性,对水生动物、水生节肢动物门具有中度至高度毒性,软体动物门和微生物对敌百虫的敏感度较低,正常使用敌百虫对水生生物的种群几乎没有影响。敌百虫对鸟类具有中度毒性,施用敌百虫后未发现对鸟类的数量、繁殖对数、筑巢成功率或死亡率产生影响。
相关事故
1989-1890年,匈牙利村庄出生的15个婴儿中,有11个出现了先天性畸形。排除致畸因素、遗传和近亲关系等后,病例对照研究和环境调查结果表明,由于当地养鱼场过度使用敌百虫,导致鱼中敌百虫含量过高,孕妇食用了被敌百虫污染的鱼后,导致了婴儿先天性畸形。
制备方式
首先甲醇与三氯化磷反应生成二甲基亚磷酸酯,然后二甲基亚磷酸酯与三氯乙醛反应生成敌百虫。
在冷却条件下,将三氯乙醛和甲醇加入冷反应罐,使温度冷至5°C以下。然后搅拌下滴加三氯化磷,使其与甲醇生成二甲基亚磷酸酯。减压回收放出的HCl和氯甲烷。将酯化液经甩盘罐进一步脱HCl,然后进入热反应罐。搅拌下保持温度在80-120°C,缩合生成敌百虫。
在环境中的降解和残留
使用敌百虫后,空气中敌百虫的浓度迅速降低,在几天内浓度降至低于0.01毫克/立方米。喷洒区域的径流水中可能含有高达50微克/升的敌百虫,但地表水中的含量通常较低且迅速下降。敌百虫在水中的相对稳定性取决于pH值,较高的pH值下会转化为敌敌畏。微生物和植物可以代谢敌百虫,但非生物水解是主要的代谢途径。敌百虫在土壤中会迅速降解,通常在一个月内降至可忽略水平。
除个别情况外,作物上的敌百虫含量在施用后的第二天低于10毫克/千克,在两周后低于0.1毫克/千克。使用敌百虫驱虫的奶牛产的牛奶,通常含有1.2毫克/升的敌百虫残留,但施用2小时后会降至0.1毫克/升以下。
安全事宜
急救措施
敌百虫接触眼睛后,如果戴了隐形眼镜应立即取下,用水或生理盐水冲洗眼睛20至30分钟,不要在眼部涂抹任何药物,即使没有出现任何症状,冲洗眼睛后也应立即就医。如果敌百虫接触到皮肤,应立即用水冲洗皮肤,并将受污染的衣物脱掉,并立即就医。如果吸入敌百虫,立即离开受污染区域,深呼吸新鲜空气,并立即就医。如果敌百虫被误摄入,不要催吐或口服任何东西,若受害者抽搐或失去意识,确保其气道通畅,并使其侧卧,头低于身体,并立即送往医院。
防护措施
操作敌百虫时,穿戴适当的个人防护装备,包括防护服、手套和护目镜;使用防尘口罩或呼吸器等呼吸防护设备,避免吸入气体。操作时保持良好通风,避免密闭空间使用。操作结束后及时清洗工具和设备,防止敌百虫残留。敌百虫存放进密封容器,远离食品、饮料和儿童。
泄露处理
隔离泄漏污染区、限制人员出入、切断火源。小量泄漏时,避免扬尘,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中,也可用大量水冲洗、稀释后放入废水系统。大量泄漏时,收集回收或运至废物处理场所处置。
灭火方法
可用雾状水、二氧化碳等扑救;切断一切火源,戴好防毒面具与手套,将敌百虫用干沙土或蛭石吸收,运至空旷地方掩埋。灭火剂可用水、泡沫、沙土。
危险特性
敌百虫遇明火、高热可燃;受热分解,放出五氧化二磷和氯化物的毒性气体。
贮存运输
工业用敌百虫及其制剂应存放在上锁、通风良好的室内,不要直接暴露于阳光下,远离动物饲料或食品。敌百虫对金属具有腐蚀作用,贮存敌百虫时应避免与金属材料接触。
按有毒农药规定贮运,有明显“有毒”标志,遵守有关危险货物运输的当地法规。发货前检查集装箱是否完好,标签是否完好无损。
注意事项
对于使用敌百虫的人群,应避免与其他胆碱酯酶抑制剂同时使用,以及在治疗后的48小时内不应接受极化型神经肌肉阻滞剂。
一般使用浓度0.1%左右对作物无药害。玉米、苹果对敌百虫较敏感,施药时应注意。高粱、豆类对敌百虫特别敏感,容易产生药害,不宜使用。
参考资料
Trichlorfon | C4H8Cl3O4P | CID 5853 - PubChem.pubchem.2023-06-27
TRICHLORFON HEALTH AND SAFETY GUIDE .United Nations Environment Programme.2023-06-27
农药毒性如何分类.中国农业信息网.2023-06-27