Dimethylsulfoxid

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 30. června 2018; ověření vyžaduje 21 úprav .
Dimethylsulfoxid
Všeobecné
Systematický
název		 dimethylsulfoxid
Zkratky DMSO, DMSO
Chem. vzorec C2H6OS _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Stát kapalina
Molární hmotnost 78,13 g/ mol
Hustota 1,1004 g/cm³
Dynamická viskozita 0,001996 Pa s
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 18,5 °C
 •  vroucí 189 °C
Chemické vlastnosti
Disociační konstanta kyseliny 35,1 [1]
Rozpustnost
 • ve vodě neomezený
 • v ethanolu neomezený
 • v benzenu neomezený
 • v chloroformu neomezený
 • v diethyletheru nerozpouští se
Struktura
Dipólový moment 3,96  D
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 67-68-5
PubChem 679
Reg. číslo EINECS 200-664-3
ÚSMĚVY   CS(=O)C
InChI   InChI=1S/C2H6OS/cl-4(2)3/h1-2H3IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N
RTECS PV6210000
CHEBI 28262
ChemSpider 659
Bezpečnost
NFPA 704 NFPA 704 čtyřbarevný diamant 2 jeden 0
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Dimethylsulfoxid (DMSO)  je chemická látka se vzorcem - ( CH 3 ) 2 S O . Bezbarvá kapalina bez zápachu se specifickou nasládlou chutí (ne dostatečně čistý produkt má charakteristický zápach po dimethylsulfidu ). Důležité bipolární aprotické rozpouštědlo . Je široce používán v různých oblastech chemie a také jako lék .

Historie studia

Poprvé byl syntetizován v roce 1866 ruským chemikem Alexandrem Zajcevem oxidací dimethylsulfidu kyselinou dusičnou . Během několika příštích desetiletí nebyl výzkum vlastností této sloučeniny systematický. Ale byl aktivně používán během první světové války v nemocnicích ruské armády při léčbě zranění, zlomenin, ran. Dobře k tomu přispěla netoxicita a nekumulace v těle.

Zájem o dimethylsulfoxid na Západě velmi vzrostl poté , co byla v roce 1958 objevena jeho jedinečná rozpouštěcí schopnost . V roce 1960 byla zahájena průmyslová výroba dimethylsulfoxidu. Poté se dramaticky zvýšil počet publikací věnovaných studiu vlastností DMSO.

Získání

Hlavním způsobem získání DMSO je oxidace dimethylsulfidu . V průmyslu se tento proces provádí pomocí kyseliny dusičné . DMSO je vedlejším produktem celulózového a papírenského průmyslu . Roční produkce DMSO se měří v desítkách tisíc tun.

V laboratorních podmínkách lze pro mírnou a selektivní oxidaci dimethylsulfidu použít jodistan draselný v systému organické rozpouštědlo- voda . Laboratorní metody pro získání DMSO však nemají praktický význam. To je způsobeno nepohodlností práce s dimethylsulfidem a také nízkou komerční cenou hotového rozpouštědla.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Při smíchání s vodou dochází ke znatelnému zahřívání. Opticky transparentní až do ~260 nm. Reaguje s methyljodidem za vzniku sulfoxoniového iontu schopného reagovat s hydridem sodným.

Aplikace

Použití jako rozpouštědlo

DMSO je důležité bipolární aprotické rozpouštědlo. Je méně toxický než ostatní členové této skupiny, jako je dimethylformamid , dimethylacetamid , HMPTA a další. Díky své silné rozpouštěcí síle se DMSO často používá jako rozpouštědlo v chemických reakcích zahrnujících anorganické soli, zejména při nukleofilních substitučních reakcích. Kyselé vlastnosti DMSO jsou slabé, takže se stal důležitým rozpouštědlem v chemii karbanionů . Nevodné hodnoty pKa byly naměřeny v DMSO pro stovky organických sloučenin [1] .

Díky vysokému bodu varu se DMSO za normálního atmosférického tlaku odpařuje extrémně pomalu. Díky tomu je velmi vhodným rozpouštědlem pro provádění reakcí při zahřívání. Zároveň dosti vysoký bod tání omezuje jeho použití při nízkých teplotách. Po provedení reakce v roztoku DMSO se reakční směsi nejčastěji ředí vodou, aby se vysrážely organické látky.

Deuterovaná forma DMSO, také známá jako DMSO-d6, je vhodným rozpouštědlem pro NMR spektroskopii díky své vysoké rozpustnosti pro širokou škálu látek, jednoduchosti vlastního spektra a vysoké teplotní stabilitě. Nevýhodou DMSO-d6 jako rozpouštědla pro NMR spektroskopii je jeho vysoká viskozita, která rozšiřuje signály ve spektru, a vysoký bod varu, který ztěžuje získání látky po analýze. Často se DMSO-d6 míchá s CDCI3 nebo CD2CI2 , aby se snížila viskozita a teplota tání.

DMSO nachází stále více aplikací ve výrobě mikroelektroniky [2] .

DMSO je jako odstraňovač skvrn od barvy účinnější a bezpečnější než benzín nebo dichlormethan .

Spolu s nitromethanem je DMSO také prostředkem, který odstraňuje "super lepidlo" (vytvrzené, ale stále čerstvé) a nevytvrzenou polyuretanovou pěnu . Zřejmě DMSO reaguje pouze s vnějšími molekulami superlepidla a tvoří tak bariéru proti pronikání DMSO do hloubky (Jedině tak lze vysvětlit extrémně dlouhé odstraňování superlepidla, které je účinné pouze při delším tření povrchu superlepidla o tkanina navlhčená DMSO. Nebyl pozorován účinek hlubší penetrace s hojným smáčením DMSO). Doporučuje se pracovat s gumovými rukavicemi (při kontaktu s DMSO se kůže na prstech svrašťuje jako po delším kontaktu s vodou).

Pozoruhodné jsou rozpouštěcí vlastnosti usazenin DMSO z motorového oleje (kal, lak, saze) ve vnitřnostech spalovacích motorů při jejich zavedení do oleje a přímo do spalovací komory a účinnost proplachování je taková, že v některých případech dochází k uvolňování docílí se zadření pístních kroužků a vyčištění otvorů pro odvod oleje v pístech, je však možné rozpustit nátěry a laky částí motoru s následným vniknutím vloček nátěru do olejového potrubí.

Aplikace v biologii

DMSO se používá v PCR k inhibici párování původních molekul DNA. Před začátkem reakce se přidá do PCR směsi a interaguje s komplementárními oblastmi DNA , čímž se zabrání jejich párování a sníží se počet vedlejších procesů [3] .

DMSO se také používá jako kryoprotektivní činidlo . Přidává se do buněčného média, aby se zabránilo poškození buněk při jejich zmrazení [4] . Přibližně 10 % DMSO lze použít k bezpečnému chlazení článků a také k jejich skladování při teplotě kapalného dusíku .

Lékařské aplikace

Používá se jako kryoprotektivum při transplantacích .

Jako léčivo se používá purifikovaný dimethylsulfoxid ve formě vodných roztoků (10-50%), jako lokální protizánětlivé a analgetické činidlo a také jako součást mastí - pro zvýšení transdermálního přenosu účinných látek, protože proniká do pokožky a během několika sekund přenáší další látky. Obchodní název léku je Dimexide .

Vojenské aplikace

Díky své schopnosti drasticky zvýšit transdermální transport byl dimethylsulfoxid považován za součást chemických zbraní . Cílem bylo dosáhnout vysoké rychlosti průniku látek do organismu smícháním látek (zejména těch s výrazným kožním resorpčním účinkem) a dimethylsulfoxidu. Jedna kapka VX smíchaná s dimethylsulfoxidem (tedy nižší dávka) tedy způsobí smrt pokusného zvířete dvakrát rychleji než stejná kapka čistého OM. [5] ( Detektiv Dick Francis "Pre-Ride" popisuje formulaci jedovaté sloučeniny pronikající kůží obsahující dimethylsulfoxid jako jednu ze svých složek.) Přidání 10% DMSO do hořčičného plynu zdvojnásobí hloubku hořčičných kožních lézí.

Očista

Kromě příměsi vody může dimethylsulfoxid obsahovat také dimethylsulfid a sulfony . Tyto nečistoty se odstraní udržováním DMSO po dobu 12 hodin nad oxidem barnatým , hydroxidem sodným , drieritem nebo čerstvým aktivovaným oxidem hlinitým . Poté se látka destiluje za sníženého tlaku (~2-4 mm Hg, bod varu přibližně 50 °C ) nad granulemi louhu nebo oxidu barnatého. K uchovávání přečištěného DMSO se používá molekulové síto 4A .

Zabezpečení

Dimethylsulfoxid snadno proniká neporušenou pokožkou, takže roztoky toxických látek v DMSO mohou při kontaktu s kůží (transdermálně) vést k otravě. Může dráždit pokožku, zvláště při vystavení neředěnému DMSO [6] .

Poznámky

  1. ↑ 1 2 "Rovnovážné kyselosti v roztoku dimethylsulfoxidu," FG Bordwell Acc. Chem. Res. 1988 , 21 , 456, 463; doi : 10.1021/ar00156a004 Bordwell pKa Table v DMSO Archivováno 9. října 2008 na Wayback Machine
  2. ↑ Kvakovszky, G.; McKim, AS; Moore, J. "A Review of Microelectronic Manufacturing Applications Using DMSO-Based Chemistries" ECS Transactions, 11 , (2) 227-234 (2007).
  3. ↑ Chakrabarti R., Schutt CE (2001), Zlepšení amplifikace PCR pomocí sulfonů s nízkou molekulovou hmotností , Gen T. 274 (1-2): 293-298 , DOI 10.1016/S0378-1119(01)00621-7 
  4. ↑ Pegg, D. E. (2007), Principy kryokonzervace , Methods Mol Biol T. 368: 39-57, PMID 18080461 
  5. ↑ Alexandrov V.N., Emeljanov V.I. Jedovaté látky. Tutorial. - 2. vyd., přepracováno. a doplňkové - M .: Military Publishing, 1990, ss. 25 100.
  6. ↑ Experimentální dermatologie 1997 Aug;6(4):157-60.

Literatura

Odkazy