Диметилсульфат: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
(Показать все непатрулированные изменения)
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
м источники
Строка 114: Строка 114:
== Примечания ==
== Примечания ==
{{примечания}}
{{примечания}}

== Литература ==
* Сьютер Ч., Химия органических соединений серы, пер. с англ., ч. 1, М., 1950, с. 61-74.

== Ссылки ==
* [http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1347.html www.xumuk.ru]
* [http://extremed.ru/toksik/77-industrtox/2006-dymetylsul extremed.ru - Отравление диметилсульфатом]


[[Категория:Сложные эфиры неорганических кислот]]
[[Категория:Сложные эфиры неорганических кислот]]

Версия от 13:07, 31 мая 2014

Диметилсульфат
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Общие
Хим. формула Me2SO4
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса 126.13 г/моль
Плотность 1.33 г/см³
Динамическая вязкость 1,60 Па·с
Термические свойства
Температура
 • плавления -32 °C
 • кипения 188 с разложением °C
 • разложения 370 ± 1 ℉[1]
 • вспышки 83 °C
Давление пара 0,1 ± 0,1 мм рт.ст.
Химические свойства
Растворимость
 • в воде гидролизуется
Оптические свойства
Показатель преломления 1,3874
Структура
Дипольный момент 10,92 Д
Классификация
Рег. номер CAS 77-78-1
PubChem 6497
Рег. номер EINECS 201-058-1
SMILES
 
InChI
 
RTECS WS8225000
ChEBI 59050
ChemSpider 6252
Безопасность
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 2: Для воспламенения необходим некоторый нагрев или относительно высокая температура воздуха (например, дизельное топливо). Температура вспышки между 38 °C (100 °F) и 93 °C (200 °F)Опасность для здоровья 4: Очень кратковременное воздействие может вызвать смерть или крупные остаточные повреждения (например, тетраэтилсвинец, синильная кислота, фосфин)Реакционноспособность 1: Обычно стабильное, но может стать неустойчивым при повышенных температуре и давлении (например, пероксид водорода, гидрокарбонат натрия)Специальный код: отсутствует
2
4
1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Диметилсульфат — химическое соединение, органический сульфат с формулой (CH3)2SO4. Представляет собой бесцветную жидкость, малорастворимую в воде. Чистый диметилсульфат не имеет запаха. Примеси могут придавать ему слабый запах чеснока. Впервые получен в начале XIX века. Как и все алкилирующие реагенты диметилсульфат токсичен и канцерогенен. В то же время он широко применяется как метилирующий агент в органическом синтезе. В некоторых случаях может быть заменён метиловым эфиром трифторметансульфоновой кислоты (CF3SO3CH3).

Получение

Для получения диметилсульфата в лаборатории используются различные методы. Простейший — этерификация серной кислоты с метанолом:

2 CH3OH + H2SO4 → (CH3)2SO4 + 2 H2O

Другой возможный способ включает в себя дистилляцию метилсерной кислоты в вакууме (перегонка 60 % олеум с метанолом):

2 CH3HSO4 → H2SO4 + (CH3)2SO4

Метилнитрит и метилхлорсульфонат также дают диметисульфат:

CH3ONO + (CH3)OSO2Cl → (CH3)2SO4 + NOCl

В США Me2SO4 производится коммерчески с 20-х годов XX века. В непрерывном процессе реакции диметилового эфира и трёхокиси серы:

(CH3)2O + SO3 → (CH3)2SO4

Ещё один способ получения диметилсульфата — реакция хлорсульфоновой кислоты с метанолом:

2CH3OH + HOSO2Cl → (CH3)2SO4 + HCl↑ + H2O [2]

Химические свойства

Растворим в метаноле, этаноле, этиловом эфире, дихлорметане, ацетоне, хлороформе, нитробензоле, также реакции иногда ведут в воде. Со взрывом реагирует с аммиаком и аминами. Реакции растворов аминов дает соответственно вещества с большим содержанием метильных групп при азоте, третичные амины дают четвертичные соли. При этом первая метильная группа уходит значительно быстрее второй. Он также алкилирует фенолы и тиолы. Считается, что реакции идут по SN2 механизму. Несмотря на высокую эффективность диметилсульфата, из-за токсичности и высокой стоимости ему часто ищут замену. Так при О-алкилировании используют иодметан. Диметилкарбонат менее токсичен предыдущих реагентов, поэтому может успешно быть заменить их при N-алкилировании. В целом токсичность алкилирующих агентов прямо коррелирует с их способностью алкилировать.

Применение

Широко применяется в органическом синтезе для метилирования различных веществ: фенолов, аминов, некоторых гетероциклических соединений пуринового ряда, таких как мочевая кислота и других. Так же применяется для получения нитрометана:

2NaNO2 + (CH3)2SO4 = 2CH3NO2 + Na2SO4

Метилирование по углероду

С-Н кислоты метилируются диметилсульфатом в апротонных растворителях

Метилирование по кислороду

Чаще всего Me2SO4 используется для метилирования фенолов. Некоторые простые спирты также могут быть прометилированы, как, например, трет-бутанол в трет-бутилметиловый эфир.

2 (CH3)3COH + (CH3O)2SO4 → 2 (CH3)3COCH3 + H2SO4

Алкоголяты легко метилируются:[3]

RO− Na+ + (CH3O)2SO4 → ROCH3 + Na(CH3)SO4

Метилирование сахаров диметилсульфатом называется метилированием по Гаворту. [4][5]

Метилирование по азоту

Me2SO4 используется как для получения четвертичных солей так и третичных Аминов.

C6H5CH=NC4H9 + (CH3O)2SO2 → C6H5CH=N+(CH3)C4H9 + CH3OSO3−

Кватернизованные аммониевые соли жирных кислот используют как ПАВ так и в качестве смягчителя тканей.[3]:

CH3(C6H4)NH2 + (CH3O)2SO2 (in NaHCO3 aq.) → CH3(C6H4)N(CH3)2 + Na(CH3)SO4

Метилирование по сере

Так же как и метилирование спиртов, алкилируются соли тиолов, но с большей скоростью[3]:

RS−Na+ + (CH3O)2SO2 → RSCH3 + Na(CH3)SO4

Например:[6]

p-CH3C6H4SO2Na + (CH3O)2SO2 → p-CH3C6H4SO2CH3 + Na(CH3)SO4

Этот метод был использован для получения тиоэфиров:

RC(O)SH + (CH3O)2SO2 → RC(O)S(CH3) + HOSO3CH3

Другие применения

Диметилсульфат может вызвать специфические расщпление гуанина в ДНК последствием разрушения имидазольного цикла.[7] Этот процесс может быть использован для определения последовательности оснований в ДНК и других применениях.

Диметлсульфат также метилирует аденин в одноцепочечной части ДНК (то есть те которые белки такие как РНК полимераза) постепенно расщепляющиеся и вновь ренатурирующие ДНК). Нуклеаза S1 может быть затем использована для деления ДНК на одиночные части(везде с метилированным аденином)При ренатурировании эта метильная группа взаимодействует с аденин-гуаниновой парой оснований. Это важный метод для изучения ДНК-белковых взаимодействий.[источник не указан 5708 дней]

Безопасность

Контактный яд (способен проникать сквозь кожу) вызывает долгозаживающие ожоги, опасен при вдыхании паров, концентрация которых опасна уже при нормальных условиях, особенно сильно поражает зрение при контакте со слизистой оболочкой. Сильное коррозивное вещество, мутаген, сильный канцероген, к тому же опасен для окружающей среды. В настоящее время считается одним из сильнейших канцерогенов, вызывает рак кожи, легких, гортани. ЛК=0,5г\м³.

Особенностью отравления диметилсульфатом является задержка проявления симптомов отравления на 6-24 ч. Потенциальное боевое отравляющее вещество. Для обеззараживания загрязнений используют растворы щелочей или аммиака. Полупродукты (монометилсулфаты) ещё представляют угрозу для окружающей среды. При дальнейшем гидролизе образуются безопасные продукты: сульфаты и метанол.

См. также

Примечания

  1. ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0229.html
  2. ↑ Препаративная органическая химия. М., Госхимиздат, 1959, стр. 399
  3. ↑ 1 2 3 Dupont product information
  4. ↑ W. N. Haworth, J. Chem. Soc. 107, 13 (1915).
  5. ↑ Химическая энциклопедия Т1, М 1988 стр 64
  6. ↑ Fieser, L. F. and Fieser, M. Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Inc. 1967. p. 295
  7. ↑ Streitwieser, A., Heathcock, C. H., and Kosower, E. M. Introduction to Organic Chemistry. Prentice-Hall Inc. 1992. p. 1169

Литература

  • Сьютер Ч., Химия органических соединений серы, пер. с англ., ч. 1, М., 1950, с. 61-74.

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Диметилсульфат&oldid=63373755