农药合成
农药化学和合成的发展趋势
农药化学和合成的发展趋势
农药化学和合成的发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 低毒环保化：随着环保意识的提高，农药化学和合成趋向低毒环保化，减少对人类和环境的伤害。
2. 新型配方和新技术：依靠新型的配方和化学合成技术，能够更好地针对各类病虫害和作物需求进行调整和优化。
3. 生物技术与绿色农药：生物技术和绿色农药，如天然杀虫剂、生物杀菌剂、微生物菌剂等，已经成为研究重点，是未来农药化学和合成技术的重要发展方向。
4. 无人操作和精准施药：随着智能农业技术的发展，未来农药化学和合成技术将朝着无人操作和精准施药方向发展，减少了农药的浪费和损失；提高了作物生长品质和数量等方面效益。
农药常用合成方法
农药常用合成方法一、化学合成法。
1.1 加成反应。
在农药合成里，加成反应就像拼图一样。
比如说，有些分子就像缺了一块的拼图，另外的小分子就正好能补上这块空缺。
像乙烯和溴的加成反应，乙烯分子不饱和，就像一个没装满东西的盒子，溴分子就像小物件可以加进去，这样就能合成出一些具有特殊结构的化合物，这些化合物经过进一步加工就可能成为农药的有效成分。
这就好比搭积木，一块一块加上去，慢慢构建出我们想要的形状。
1.2 取代反应。
取代反应有点像鸠占鹊巢。
一个原子或者原子团被另外的原子或者原子团给替换掉了。
在农药合成中，例如氯原子取代苯环上的氢原子。
苯环就像一个房子，氢原子本来住在里面，氯原子就像一个更强壮的家伙，把氢原子挤走，自己住进去了。
这样一取代，物质的性质就发生了改变，有可能就具备了杀虫、杀菌之类的能力。
这就像换了个守门员，整个球队的防守风格可能就变了。
二、缩合反应。
2.1 两个分子的缩合。
这就像两个人手拉手。
两个小分子之间相互作用，脱掉一个小分子，比如水，然后结合成一个更大的分子。
就像两个人合作做生意，为了共同的利益，把一些不必要的东西去掉，然后紧紧结合在一起。
在农药合成中，有很多含有氨基和羧基的化合物会发生这样的反应，形成酰胺类的化合物，这些酰胺类化合物很多都是很好的农药原料。
这就好比两个小团队合并成一个大团队，力量更强了。
2.2 多个分子的缩合。
多个分子的缩合就像是一场集体婚礼。
好几个分子相互连接起来，通过不断地脱去小分子，形成一个复杂的大分子结构。
这种大分子结构往往具有独特的性质，在农药领域可能就具有特殊的功效。
这就好比众人拾柴火焰高，多个小分子联合起来，就可能创造出具有强大杀虫、除草等功能的农药成分。
这就像把零散的士兵组成了一个强大的军团。
三、重排反应。
3.1 分子内部重排。
分子内部重排就像家里重新装修一样。
分子内部的原子重新排列组合，虽然还是那些原子，但是排列方式不一样了，性质也就大不相同了。
就像把房间里的家具重新摆放，整个房间的风格就变了。
纳米农药合成技术
纳米农药合成技术
纳米农药合成技术是一种新兴的农药制备技术。
它采用纳米材料作为载体，将农药原料精细处理后，通过化学反应合成成纳米级别的农药。
相比传统的农药制备技术，纳米农药合成技术具有以下优势： 1. 提高农药的效果：纳米级别的农药能够更好地吸附到植物表面，从而提高农药的利用率和效果。
2. 减少农药用量：纳米农药可以在小剂量下发挥更好的作用，因此可以减少农药的用量，降低对环境的影响。
3. 提高农药的稳定性：纳米级别的农药具有更好的稳定性，可以长时间保存，并且在农作物表面附着的时间更长，从而增加农药的持效性。
4. 减少对人体的伤害：传统的农药可能会对人体造成伤害，而纳米级别的农药可以避免这种情况的发生。
纳米农药合成技术在农业生产中具有广阔的应用前景。
通过该技术，我们可以生产出更加安全、高效、环保的农药，从而保证农产品的质量和安全。
- 1 -。
农药合成方法。
农药合成方法。
嘿，咱今儿个就来聊聊农药合成方法这档子事儿！农药啊，就像是农作物的保护神，能帮它们抵御各种病虫害的侵扰呢。
你想想看，要是没有农药，那咱的庄稼还不得被那些害虫啊、病菌啊给折腾得不成样子啦！那咱们吃啥呀？所以说农药的合成可重要啦！一般来说呢，农药合成有好几种办法。
就好像做饭一样，得有各种材料和步骤。
比如说，有些农药是通过化学反应合成的。
就跟咱炒菜要把各种食材和调料放在一起炒出美味一样，化学反应就是把不同的化学物质放在一起，经过一系列的变化，最后就合成出有效的农药啦。
还有啊，有些农药的合成需要特定的条件呢。
这就好比有些菜得用特定的火候来煮，温度高了低了都不行。
农药合成也是这样，温度啦、压力啦、反应时间啦，这些都得把握得恰到好处，不然可就合成不出好的农药咯。
再说说原材料吧，那可都是精挑细选的呀！就跟咱挑菜一样，得挑新鲜的、好的。
农药合成的原材料也得是高质量的，这样合成出来的农药效果才好呢。
而且啊，合成农药可不是随随便便就能干的事儿，得有专业的知识和技术才行。
这就像开车，你得先学会怎么开，知道各种规则，才能上路。
合成农药也是一样，得懂那些化学知识、反应原理，不然弄错了可就麻烦啦！你说这农药合成是不是很有意思呀？就像变魔术一样，把一些看起来不相关的东西放在一起，最后就变出了能保护庄稼的神奇药水！咱农民伯伯们可就靠着这些农药，让咱们的庄稼茁壮成长，给咱们带来丰富的粮食和蔬菜水果呢。
不过呢，农药虽然好用，但也得注意使用方法和安全哦。
就像吃药一样，得按照剂量来，不能乱。
生产农药的主要原料化学式
生产农药的主要原料化学式农药是一种有效的植物保护剂，它可以抑制或消灭有害生物对农作物造成的危害。
农药可分为有机农药和无机农药，其中有机农药广泛存在于植物抗性和除虫中。
农药具有较高的毒性和持久的杀虫作用，可延缓农作物的病害发病，降低农作物的病虫害伤害。
二、生产农药的主要原料化学式1、醚类衍生物：乙酰膦（CH3COOCH2CH2Pl）、乙酰亚硝酸（CH3COOCH2COOH）、丙烯腈（CH2=CHCN）、碳酸二乙酯（CH3COOCH2CH2COOC2H5）、氯乙酸（CH3COOH）、亚甲基苯酚类（CH3C6H5）等。
2、无机盐类：亚磷酸盐（H3PO3）、氯化钠（NaCl）、硫酸钾（K2SO4）、硫酸铵（NH4HSO4）、硫酸锌（ZnSO4）等。
3、酰胺类：苯脲（C6H5NH2）、苯酰胺（C6H5CONH2）、醋酸酰胺（C2H3O2NH2）等。
4、植物激素：乙烯（C2H4）、缩芹素（C3H6O3）、甾醇（C9H7OH）、叶酸（C5H10O5）等。
三、原料化学式的生产1、醚类衍生物的生产：通过过氧化反应将含有氧和活性氢的有机物转化为有机衍生物。
2、无机盐类的生产：通过水热或类似水热过程将不同的化合物结合在一起，形成具有不同物质性质和功能性质的无机盐。
3、酰胺类的生产：通过水解反应将醛类或酮类分子分解为酰胺，并通过适当的催化剂调节。
4、植物激素的生产：通过植物细胞的调节，使植物体内的植物激素合成出来，并且可以人工合成。
四、生产农药的注意事项1、必须严格遵守国家有关农药的法律法规和技术规程；2、用法用量要准确，并严格按照产品标签说明进行使用，不可过量使用；3、要严格控制农药的残留量，避免对人体和环境的不良影响；4、避免与食品等易发生化学反应的物质接触；5、必须做好农药的存储管理，做到安全可靠；6、必须经过专业的操作人员培训，遵守安全管理制度。
五、结论农药的生产需要运用大量的有机物质，其中包括醚类衍生物、无机盐类、酰胺类和植物激素等原料化学式。
农药生产工艺流程
农药生产工艺流程
农药是防治农作物病虫害的重要手段之一，其生产工艺流程主要包括原料处理、反应制备、分离纯化和成品包装等环节。
首先，原料处理是农药生产的第一步。
农药的原料通常来自于合成化学品，需要对原料进行筛选、称重和粉碎等处理。
这些原料包括各类化学中间体和制剂，如有机合成中常用的溶剂、氯代磷酸酯等。
接下来是反应制备阶段。
在该阶段中，原料经过一系列的化学反应，转变为具有杀虫、杀菌或除草等作用的农药活性成分。
这些反应通常需要一定的温度、压力和溶剂等条件，并且需要不同的催化剂和反应条件进行控制。
然后，分离纯化是为了去除反应过程中产生的不纯物质，提高目标农药的纯度和活性。
常用的分离纯化技术包括结晶、萃取、干燥等。
其中，结晶是一种最常用的方法，通过控制溶剂的温度和浓度，使得目标农药成分从混合溶液中结晶出来，从而得到较高纯度的农药晶体。
最后，成品包装是将纯化后的农药成品装入适当的包装容器中，并标注好批号、生产日期和有效期等信息。
不同类型的农药需要采用不同的包装材料，如塑料瓶、铝塑包装袋等。
包装过程需要严格遵守相关安全规范，以确保农药成品的质量和安全性。
总的来说，农药的生产工艺流程涉及原料处理、反应制备、分离纯化和成品包装等环节。
每个环节都需要仔细操作和严格管
理，以确保农药的质量和安全性。
此外，农药生产过程中还需要注意环境和人员的安全，减少对环境的污染和对人身的伤害。
农药制造中的原料选用与合成途径
农药制造中的 废弃物分类和 处理方法
废弃物处理过 程中的安全防 护措施
废弃物资源化 利用的技术和 方法
废弃物资源化 利用的经济效 益和环境效益
01
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农药制造中的安全与环保标 准
农药制造中的安全与环保认 证
农药制造中的安全与环保责 任与义务
农药制造中的安全与环保法 律法规
农药制造中的安全与环保监 管与处罚
农药制造中的合成 途径
原料选择：根据农药的化学结构和性质 选择合适的原料
合成途径：选择合适的合成途径，提高 农药的合成效率和成本效益
优化方法：通过实验和计算，优化合成 路线，提高农药的合成效率和成本效益
合成工艺：选择合适的合成工艺，提高 农药的合成效率和成本效益
环境保护：在合成过程中，注意环境保 护，减少对环境的影响
添加 标题
减少农药使用量，提高农药利用率
添加 标题
加强农药监管，确保农药安全使用
添加 标题
提高农民环保意识，促进农药合理 使用
添加 标题
研发环保型农药，降低对环境的影 响
添加 标题
推广绿色农业，减少农药使用需求
添加 标题
加强农药回收利用，减少农药污染
企业形象：良好的企业形象可以提高企业的知名度和美誉度 品牌建设：通过品牌建设，可以提高产品的市场竞争力和企业的盈利能力
农药制造中的原料选 用与合成途径
汇报人：
目录
农药制造中的原料 选用
农药制造中的合成 途径
农药制造中的安全 与环保
农药制造中的经济 效益与社会责任
农药制造中的原料 选用
原料种类：有机磷、有机氯、有机硫、有 机氮等
原料特性：毒性、稳定性、溶解性、挥发 性等
农药化学合成基础丙硫磷
农药化学合成基础丙硫磷
丙硫磷是一种有机磷农药，化学名称为O,O-dimethyl S-[2-(methylthio)-ethyl] phosphorothioate，分子式为C5H13O3PS2。
丙硫磷的合成一般分为以下几个步骤：
1. 合成第一步：反应硫酰氯（SOCl2）和二甲醇（CH3OH），生成次氯酯（CH3OCl）。
2. 合成第二步：反应次氯酯和二甲基胺（CH3NHCH3），生
成次胺化物（CH3OCNHCH3）。
3. 合成第三步：反应次胺化物和甲硫醇（CH3SH），生成硫
代氨基酯（CH3OCNHCH2SCH3）。
4. 合成第四步：反应硫代氨基酯和亚磷酸二甲酯（（CH3O）
2PSH）或亚磷酸甲酯（CH3OP(S)H2），生成丙硫磷
（C5H13O3PS2）。
通过以上步骤，丙硫磷的化学结构得以合成。
值得注意的是，在合成过程中要注意操作条件和反应控制，以确保化学反应的有效进行，同时提高合成产率和纯度。
需要强调的是，农药的化学合成多涉及复杂的有机合成反应，合成路径也可能因具体合成方案的不同而有所差异。
因此，实际的丙硫磷合成方案可能会有所变化。
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基础设计
工业规模
新 农 药 研 究 开 发 过 程
中试试验 概念设计 小试研究
过程控制
基础研究
• 品种丰富
• 用途多样
农药中绝大部分品种为有机化合物，所以
农药合成主要为有机合成。
什么是有机合成？
无机农药的特点
无机农药:由天然矿物原料加工制成的农药。如：砷
酸钙、砷酸铅、硫酸铜、磷化铝、波尔多液、石灰硫 黄合剂等。主要成分为无机化学物质，农药作用单一、 品种少、药效低、且容易发生药害，大部分已被有机 农药取代。
已确认的 EDCs
莠去津 氯丹 十氯酮 DDD DDE DDT 开蓬 1，2-二溴三氯丙烷 氯苯三氯己醇 狄氏剂 二己基己烯雌酚 二恶因（2,3,7,8-） 硫丹 呋喃（2,3,7,8-） 林丹 甲氧氯 p-壬基酚 PCBs 毒杀酚 三丁基锡
可能的 EDCs
草不绿 艾氏剂 氨基三唑 苯菌灵 双酚 A+ 镉* 2，4-D 异辛基 PAE 异艾氏剂 七氯 六六六 铅 代森锰锌 代森锰 汞 甲基对硫磷 代森联 灭蚁灵 p-辛基酚 对硫灵 „„
H H O O O
Br H Br H
氯氰菊酯
除虫菊素Ⅰ
O O
CH CN
O
溴氰菊酯
CH2
N N
NH NO2
N N CH3
烟碱
Cl
N
吡虫啉
2.3 小试研究
（1）选择合成路线:
原料来源 设备条件 能源消耗 反应收率 成本核算
（2）合成条件优化: 原料配比 投料顺序 催化种类 物料浓度 反应温度 反应压力
汽车尾气、垃圾焚烧
人群EDCs暴露
暴露途径： 呼吸道、消化道、皮肤、血液（如输 液、透析）
暴露水平：多种EDCs的暴露，水平难以确定 蓄积效应：多数EDCs能蓄积在体内脂肪组织，而 且在应激、妊娠及营养不良时释放出 来进入血液 生物富集：多数EDCs沿食物链富集，如DDT浓度 在各营养级间呈几何级数增长
暴露和家庭使用杀虫剂与儿童期的白血病和脑瘤
有关，其他相关的肿瘤有Wilm ’ s肿瘤，Ewing’s 肿瘤和生殖细胞肿瘤。
化学合成农药发展趋势
• 新品种的发展，尤其是具有特异性能的新品种； • 提高合成农药的质量，由低纯度的粗制品向精细
化工品发展；
• 更新筛选方法，提高新化合物的命中率， “生物农药”，“环境和谐农药”发展。
（3）测定和合成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ关的理化数据：热量、黏度
（4）制定原料、中间体、产品的分析方法 （5）进行物料能量衡算，初步评价其经济效益
（6）提供样品，进行田间药效试验和安全性评价
2.4中试研究
（1）验证小试研究结果 （2）建立一定规模的中试试验装置：考验工艺流程的合理 性和操作条件的可靠性，测定物料平衡、热量平衡及制定 过程控制方案。 （3）主要设备材质选择和设备选型 （4）较长周期稳定和连续运转 （5）三废治理方案 （6）原材料、中间体及产品分析方法和建立产品质量标准 （7）产品应用研究 （8）中试技术及中间评价 （9）基础设计与最终评价
有机氯杀虫剂的问世
• 有机合成农药出现的一个重 要标志是缪勒（P.Müller)于 1939年发现了人工合成的有 机氯杀虫剂滴滴涕，具有优 异的广谱杀虫作用：
Cl Cl Cl
Cl
Cl
英国的法拉第（M. Faraday)于1925年首次合成了六六六， 但在1945年（英国）和1942年（法国）才相继发现其具有 杀虫活性。
CH3
OCH3 N N
嘧磺隆
NO2 O SO2NH C NH N N
CH3
豆磺隆
Cl
CH3
单嘧磺隆
天然产物模型
CH3 O O H N CH3 N N
氨基甲酸酯类杀虫剂
CH3 CH3
毒扁豆碱
S N S N
SCONH2 N SCONH2
SSO3Na SSO3Na
沙蚕毒素
杀螟丹
杀虫双
Cl H Cl H O O CH CN O
有机合成
有机合成：一般指通过一系列有机反应，将一
些易得的、廉价的原料制备成新的、较为复杂
的、更有价值的有机化合物的过程。
而由较复杂的有机物降解为结构相对简单的有
机物的过程也属此列。
有机合成的任务
制备有机物，特别是具有特殊功能、特殊药效的 新化合物；
对天然药物的结构验证、改造或结构修饰；
理论研究
缺点：对环境危害大，残留时间长。部分品 种已被禁用。
我国农药领域的发展概况
• 从无到有 • 从仿制到创制
• 从跟踪到自主创新
2. 农药合成概述
2.1 概念：是利用化学方法将单质、简单的 无机物或有机物制备成具有农药功能的 物质的过程。 农药合成包括两个领域： 原药的工业生产和新农药的开发。
2. 2 先导化合物（Lead compound）
……
EDCs对动物的有害效应
Missing eyes
有机氯农药与儿童期肿瘤的关系
• 机制：父母于孕前或孕期暴露于有机氯农药，而
导致父母生殖细胞变性、遗传物质改变或在激素
和免疫功能方面改变，从而导致儿童期内分泌相 关肿瘤发生。 • 人群研究 1970年~1996年有关使用有机氯杀虫剂 与儿童期肿瘤的关系的研究提示：经常性的职业
（2）类推合成：me-too molecules,成功率高，
省力。
（3）天然产物模型：成功率较高，但大多结构
复杂，合成困难很大。
（4）生物合理设计：针对某一生化过程中的关
键靶标合理设计其抑制剂。
经验筛选
无除草活性
Cl CN Cl + H3C N CH3 O N H Cl Cl Cl Cl O N H O N H Cl Cl
农药合成
田宏哲
第一章 绪论
农药：主要用来防治危害农林牧业的有害生物 （害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠类），
及调节植物生长的化学药品。
通常也把改善有效成分物理或化学性状的各类 助剂也包含其内。
1.从化学结构看农药的发展
公元前9世纪古希腊：硫磺熏蒸(S) 古罗马：砷杀虫(As) 16世纪：烟碱防治橡皮虫 1867年：亚砷酸铜[Cu3(AsO3)2]，防控科罗拉多 甲虫，第一个立法农药 1885年：波尔多液（CaO+CuSO4） 19世纪末~20世纪初：石硫合剂(CaO + S) OH 1913年：有机汞做种子处理剂(RHgX) O N CH 1932年：二硝基邻甲苯酚用做除草剂
CN Cl
F3C
N(C3H7)2 NO2
NC
OH Br
• 1968年：苯并咪唑类杀菌剂
N N H O NHC OCH3
• 1965~1970年：草甘膦 O O H HO P N HO OH
• 20世纪70年代：拟除虫菊酯类杀虫剂
Cl COO Cl CN O
• 农药结构从无机到有机
• 从天然到人工 • 种类繁多
环境中EDCs的来源
天然激素化合物：如植物激素大豆异黄酮 药物 如类固醇类、己烯雌酚、避孕药等。 工农业用原料、产品及排放的废弃物 工业原料：如某些溶剂（如壬基酚）、增塑剂 农用物资：如某些杀虫剂、除草剂、塑料薄膜 生活用品：如塑料、油漆、室内杀虫剂
医用塑料器具：如塑料输液器
农药应用的主体。
• 应用范围广、很多品种的药效高，而且原料来源
广（主要为石油化工产品），资源丰富。
化学合成农药的发展阶段
• 20世纪50年代中期以前：开创期； • 20世纪50年代末---60年代末期：发展期；
• 20世纪70年代---至今：高速发展期。
• 现阶段农药合成的特点：
1）高药效:降低使用量，减少对环境的污染及治理负担
农药合成的任务
运用以化学为基础的有机化学的理论及技术，研究农 药设计和合成的原理及方法，不断研制出高效、低毒、 低残留的农药，并找到各种农药的最佳合成路线及方 法，以达到降低成本、提高生产效益、减少三废的目
的。
化学合成农药
• 化学合成的农药结构复杂、品种繁多（目前国内 常用的约300多种以上，国际注册的品种千余种 以上，且每年在逐步增加），生产量大，是目前
有机磷杀虫剂的出现
• 20世纪40年代初，出现了另一类重要的杀虫剂： 有机磷杀虫剂，由德国拜耳公司（Bayer）施拉德 研究小组开发。1943年第一个商品化的有机磷杀 虫剂特普（TEPP）投入市场，用于农业害虫防治。
• 有机磷杀虫剂是我国应用最广的杀虫剂，品种繁 多，性能也差别很大； • 杀虫谱宽：可防治多种农林害虫，也可防治卫生 害虫，及家畜、寄生虫； • 杀虫方式多样化：大多数具有触杀和胃毒作用， 有些具有内吸或渗透作用，个别具有熏蒸作用。 杀虫机理是抑制害虫体内的胆碱酯酶活性，破坏 神经系统的传导，引起神经系统中毒症状，导致 死亡。
2.2.1 概念：是指通过生物测定，从众多的化合 物中发现和选定的具有某种农药活性的新化合 物，一般具有新颖的化学结构，并有衍生化和 改变结构的发展潜力，可以用作起始研究模型， 经过结构优化，开发出受专利保护的农药品种。
2.2.2 先导化合物的发现途径
（1）经验筛选 ：创制农药的基本方法，能发现
结构新颖和作用机制独特的农药。
2
3
1934年：福美双广谱杀菌剂
S C S S S N
NO2
• 1942年:DDT
Cl
CCl3
Cl
O
• 1942年：2,4-D
Cl
OH
Cl
• 1944年：对硫磷
EtO EtO
S P O NO2