农药，可以有效地抵御害虫和病菌的侵害，从而保护农作物品质、大幅提高农产品产量，在农业生产中起着举足轻重的作用。因此，农药的研究与开发一直受到广泛关注。其中，将硫引入到农药分子中提升活性是一种重要的途径，这也促使有机硫化物在农药中扮演举足轻重的角色（图1）。含硫农药，在杀螨剂（44%）、杀虫剂（32%）、除草剂（30%）、杀菌剂（24%）、线虫剂（58%）、灭藻剂（26%）、驱虫剂（21%）、增效剂（31%）等大类农药中均占有较大比例。探究高效合成方法去构建农药中多样性的含硫骨架结构具有重要的研究意义。

图1  含硫农药比例分析

       最近，农业化学领域专业期刊《Advanced Agrochem》报道了一篇题为《Synthesis and perspective of organosulfur chemicals in agrochemicals》的综述论文，文章的通讯作者为华东师范大学姜雪峰教授。

       农药中常见的含硫骨架及其所占比例如下：硫醚（30%）、硫代磷酸酯（17%）、磺酰胺（12%）、含硫杂环（10%）、砜（9%）、亚砜（4%）、硫脲（3%）及其他硫盐（15%）（图2）。发展高效有机合成方法快速构建含硫分子结构是新型农药研发的核心工具与途径。然而，有机硫化物的构建与反应存在艰巨的挑战：首先，硫原子的孤对电子对容易与过渡金属配位，导致催化剂失活，影响反应的顺利进行；其次，硫原子由于存在多重价态，氧化还原过程中，氧化态的精准控制也难掌控；此外，大多数硫化物固有的难闻气味进一步提高了对工艺生产的要求标准。针对这些问题，研究工作者们通过过渡金属催化、光催化以及非金属参与等方法，建立了不同机理过程和反应策略，合成了结构丰富的有机硫化物。值得一提的是，在研究过程中，多种廉价高效的硫试剂[硫粉（S₈）、硫化钠（Na₂S）、焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）、DABSO等]作为硫源，被广泛应用到不同的硫化转化中，使反应更加实用便捷。

图2  有机硫农药中不同含硫基团比例分析

       这篇文章通过总结有机硫农药中含硫分子的结构特征，从4个方面综述了近年来研究人员利用各种硫试剂，经过渡金属催化及光催化等过程，制备磺酰胺、砜、硫脲以及含硫杂环等重要含硫基团的合成方法。从所列举的代表性含硫农药（图3）可以看出，发展新颖实用的合成方法、构建结构多样的含硫骨架，对农药研发起到重要推动作用。

图3  部分代表性的含硫农药

       虽然合成有机硫化物的研究工作已取得不错的进展，但该领域仍有诸多挑战需要解决。例如：反应的选择性、有效性、经济性以及官能团兼容性均有待提高；该领域迫切需要继续挖掘低毒、无臭、安全稳定的硫化试剂，帮助农药产业实现绿色可持续发展；具有实用价值并能工业化生产的合成方法需要得到不断的探究与改进，从而满足农药大规模生产的需求。相信，随着新型电化学、光化学、流动化学以及高效催化剂的不断发展，这些问题终将被逐步解决，为有机硫化物在农药中的应用奠定坚实基础。

       全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S277323712200034X。