二甲亞碸
| 二甲亞碸 |
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中文名;二甲基亞碸 化學式;C2H6OS CAS登錄號;67-68-5 熔 點;18.4 °C 危險性符號;36/37/38 外 觀;無色液體 別 稱;二甲亞碸 分子量;78.13 沸 點;189 °C 密 度;1.100 g/mL 英文名;Dimethyl sulfoxide(DMSO) 相對原子量;42 EINECS登錄號;200-664-3 水溶性;能溶 |
二甲基亞碸（DMSO）是一種含硫有機化合物，分子式為C2H6OS，常溫下為無色無臭的透明液體，是一種吸濕性的可燃液體。具有高極性、高沸點、熱穩定性好、非質子、與水混溶的特性，能溶於乙醇、丙醇、苯和氯仿等大多數有機物，被譽為「萬能溶劑」。在酸存在時加熱會產生少量甲基硫醇、甲醛、二甲基硫、甲磺酸等化合物。在高溫下有分解現象，遇氯能發生劇烈反應,在空氣中燃燒發出淡藍色火焰。可作有機溶劑、反應介質和有機合成中間體。也可用作合成纖維的染 色溶劑、去染劑、染色載體以及回收乙炔、二氧化硫的吸收劑。[1]
目錄
物理性質
無色粘稠液體。可燃，幾乎無臭，帶有苦味，有吸濕性。除石油醚外,可溶解一般有機溶劑。 能與水、乙醇、丙酮、乙醛、吡啶、乙酸乙酯、苯二甲酸二丁酯、二惡烷和芳烴化合物等任意互溶，不溶於乙炔以外的脂肪烴類化合物。有強烈吸濕性，在20℃，當相對濕度為60%時，可從空氣吸收相當於自身重量70%的水分。該品是弱氧化劑，不含水的二甲基亞碸對金屬無腐蝕性。含水時對鐵；銅等金屬有腐蝕性，但對鋁不腐蝕。對鹼穩定。在酸存在時加熱會產生少量的甲基硫醇、甲醛、二甲基硫；甲磺酸等化合物。在高溫下有分解現象，遇氯能發生激烈反應，在空氣中燃燒發出淡藍色火焰。
化學性質
1 . 二甲亞碸還原生成甲硫醚。受強氧化劑作用氧化成二甲碸；
2．二甲基亞碸與酰氯類物質如氰尿酰氯、苯酰氯、乙酰氯、苯碘酰氯、亞硫酰氯、硫酰氯、三氯化磷等接觸時，發生激烈的放熱分解反應。與硝酸結合，生成(CH3)2SO·HNO3。與碳酸鋇作用可使二甲基亞碸再生。與濃氫碘酸作用，生成二甲硫磺化合物。
3．二甲基亞碸有吸水性，用前需要進行乾燥處理。
安全術語
S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎與眼睛接觸後，請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。
S37/39：Wear suitable gloves and eye/face protection
戴適當的手套和護目鏡或面具。
風險術語
R36/37/38：Irritating to eyes, respiratory system and skin.
刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。
物性數據
1、性狀：無色黏稠透明油狀液體或結晶體。具弱鹼性，幾乎無臭，稍帶苦味，常用的有機溶劑。
2、相對密度（g/mL，20/4℃）：1.100
3、相對蒸汽密度（g/L，空氣=1）：2.7
4、熔點（℃）：18.45
5、沸點（℃）：189
6、折射率：1.4795
7、黏度（mPa·s）：1.987（25℃）；2.2（20℃）；1.290（50℃）
8、閃點（℃，開口）：95
9、燃點：300~302℃
10、蒸發熱（kJ/mol，℃）：52.92
11、熔化熱（kJ/mol）：13.94
12、生成熱（kJ/mol）：-197.66
13、燃燒熱（kJ/mol，定容）：1793.16
14、比熱容（kJ/(kg·K)，℃，定壓）：1.95
15、電導率（S/m，℃）：3×10-8
16、蒸氣壓（kPa，℃）：0.049
17、蒸氣壓（kPa,20ºC）：0.049
18、爆炸下限（%，V/V）：2.6
19、爆炸上限（%，V/V）：28.5
20、體膨脹係數（K-1）：0.00088
21、溶解性：可與水以任意比例混合，除石油醚外，可溶解一般有機溶劑。在20℃時能吸收氯化氫30%（重量）、二氧化氮30%（重量）、二氧化硫65%（重量），不溶於除乙炔外的脂肪烴化合物。對多種化合物有溶解能力。溶於水、乙二醇、丙酮、苯、烴類氯化物、乙二醇酯等。
毒性與安全
毒性較小，LD50：9700～28300mg/kg（大鼠經口）；16500～24000 mg/kg（小鼠經口）。對人體皮膚有滲透性，對眼有刺激作用。
DMSO存在一定的毒性作用，與蛋白質疏水基團發生作用，導致蛋白質變性，具有血管毒性和肝腎毒性。用的時候要避免其揮發，要準備1%-5%的氨水備用，皮膚沾上之後要用大量的水洗以及稀氨水洗滌.
最為常見的為噁心、嘔吐、皮疹及在皮膚、和呼出的氣體中發出大蒜、洋蔥、牡蠣味。
吸入：高揮發濃度可能導致頭痛，暈眩和鎮靜。
皮膚：能夠灼傷皮膚並使皮膚有刺痛感，如同所見的皮疹及水泡一樣。若二甲基亞碸與含水的皮膚接觸會產生熱反應。要避免接觸含有毒性原料或物質的二甲基亞碸溶液，因其毒性不為人所知，而二甲基亞碸卻可能會滲入肌膚，在一定條件下會將有毒物質帶入肌膚。
吸收：吸收危險性很低。
基本用途
氯化鉻，氯化錳等過渡金屬鹵化物與氯化鉀，氯化鈉等鹵化物在DMSO中有一定溶解度，故可以應用在有機電化學中。
二甲基亞碸廣泛用作溶劑和反應試劑，特別是丙烯腈聚合反應中作加工溶劑和抽絲溶劑，作聚氨酯合成及抽絲溶劑，作聚酰胺，聚酰亞胺和聚碸樹脂的合成溶劑，以及芳烴、丁二烯抽提溶劑和合成氯氟苯胺的溶劑等。
DMSO是二甲基亞碸， 用途廣泛。用作乙炔、芳烴、二氧化硫及其他氣體的溶劑以及腈綸纖維紡絲溶劑。是一種即溶於水又溶於有機溶劑的極為重要的非質子極性溶劑。對皮膚有極強的滲透性，有助於藥物向人體滲透。也可作為農藥的添加劑。也是一種十分重要的化學試劑。
DMSO也是一種滲透性保護劑，能夠降低細胞冰點，減少冰晶的形成，減輕自由基對細胞損害，改變生物膜對電解質、藥物、毒物和代謝產物的通透性。
工業用途
二甲基亞碸是一種既溶於水又溶於有機溶劑的極為重要的非質子極性溶劑。廣泛用作溶劑和反應試劑，具有很高的選擇抽提能力。二甲基亞碸本身有消炎止痛，利尿，鎮靜等作用，在醫藥工業中可以直接用作某些藥物的原料及載體。有「萬靈藥」之稱，常作為止痛藥物的活性組分添加於藥物之中。
1、用於芳烴抽提、樹脂及染料的反應介質、腈綸聚合、抽絲的溶劑等。
2、可作有機溶劑、反應介質及有機合成中間體。用途極廣。本品具有很高的選擇性抽提能力，用作丙烯酸樹脂及聚碸樹酯的聚合和縮合溶劑、聚丙烯腈及乙酸纖維的聚合抽絲溶劑、烷烴與芳烴分離的抽提溶劑、用於芳烴、丁二烯抽提，腈綸紡絲、塑料溶劑及有機合成染料、製藥等工業的反應介質。在醫藥方面，二甲基亞碸有消炎止痛作用，對皮膚有強滲透力，因而可溶解某些藥物，使這類藥物向人體滲透從而達到治療目的。利用二甲基亞碸的這種載體特性，也可作為農藥的添加劑。在某些農藥中添加少量二甲基亞碸，有助於農藥向植物內滲透，以提高藥效。二甲基亞碸還可作為合成纖維的染色溶劑、去染劑、染色載體，也可作為回收乙炔、二氧化硫的吸收劑，合成纖維改性劑，防凍劑以及電容介質、剎車油、稀有金屬提取劑等。
3、用作分析試劑及氣相色譜固定液，也用作紫外光譜分析時的溶劑。
4、透皮促進劑。二甲基亞碸是使用最早的經皮滲透促進劑之一，促滲性質可能與其溶劑性有關。二甲基亞碸能使皮膚角質細胞內蛋白質變性；可破壞角質層細胞間脂質的有序排列；可脫去角質層脂質、脂蛋白，增強藥物的滲透作用，但使用高濃度二甲基亞碸時，會使皮膚產生紅斑、水泡及不可逆性損傷，美國已禁用。常用濃度為30%-50%。
5、防凍劑。純二甲基亞碸的冰點是18.45℃，含水40 %的二甲基亞碸-60℃不凍，而且二甲基亞碸與水、雪混合時放熱。因此做汽車防凍液、剎車油、液壓液組分提供了方便。乙二醇防凍液在超過-40℃低溫時已不適用，而且比二甲基亞碸沸點低，有毒，易產生氣阻。二甲基亞碸防凍液在北部嚴寒地區用於汽車、戰車中，並可以隨時以雪代水補充。二甲基亞碸還用於除冰劑、塗料、各種乳膠的防凍劑、汽油、航煤的防凍劑，骨髓、血液、器官低溫保存的防凍劑。
貯存方法
1．該品應密封於陰涼乾燥處避光保存。
2．該品採用鋁桶、塑料桶或玻璃瓶包裝。貯存於陰涼通風乾燥處，按易燃有毒物品規定貯運。
合成方法
二甲基亞碸一般採用二甲硫醚氧化法製得，由於所用的氧化劑和氧化方式不同，因而有不同的生產工藝。
1．甲醇二硫化碳法
甲醇和二硫化碳為原料，以γ-Al2O3作催化劑，先合成二甲基硫醚，再與二氧化氮（或硝酸）氧化得二甲基亞碸。
2．雙氧水法
以丙酮作緩衝介質，使二甲硫醚與雙氧水反應。用該法生產二甲基亞碸成本較高，不適於大規模生產。
3．二氧化氮法
以甲醇和硫化氫在γ-氧化鋁作用下生成二甲基硫醚；硫酸與亞硝酸鈉反應生成二氧化氮；二甲基硫醚再與二氧化氮在60-80℃進行氣液相氧化反應生成粗二甲基亞碸，也有直接用氧氣進行氧化，同樣生成粗二甲基亞碸，然後經減壓蒸餾，精製得二甲基亞碸成品。此法是較為先進的生產方法。
4．硫酸二甲酯法
用硫酸二甲酯與硫化鈉反應，製得二甲基硫醚；硫酸與亞硝酸鈉反應生成二氧化氮；二甲基硫醚與二氧化氮氧化得粗二甲基亞碸，再經中和處理，蒸餾後得精二甲基亞碸。此外，用陽極氧化的方法由二甲硫醚生產二甲基亞碸。
精製方法：將二甲亞碸減壓蒸餾後，加入氧化鋁放置一夜，用高50cm，填有陶製鞍形填料的蒸餾塔，於266.6~399.9Pa、50℃進行減壓蒸餾，收集中間餾分。或將二甲亞碸與CaH2一起加熱一日，減壓蒸餾後用分子篩乾燥，在氮氣流下再進行減壓蒸餾。也可以分步結晶精製。
5．將二甲硫醚 （由硫酸二甲酯與硫化鈉反應製得）與二氧化氮（由硫酸與亞硝酸鈉反應製得）在60～80℃進行氣液相氧化反應製得二甲基亞碸粗品，然後減壓蒸餾、採用分子篩脫水後再減壓精餾，即得成品二甲基亞碸。主要反應式為：
6．以丙酮作為緩衝介質，加入相等物質量的二甲硫醚和雙氧水，攪拌反應，維持溫度20℃：
反應結束後，直接減壓蒸餾即可得純度較高的二甲基亞碸。
參考來源