Dimethylsulfát

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 5. prosince 2021; kontroly vyžadují 3 úpravy .

dimethylsulfát

Všeobecné

Systematický
název

dimethylsulfát

Tradiční jména

Dimethylsulfát, dimethylester kyseliny sírové

Chem. vzorec

C2H6O4S _ _ _ _ _ _

Krysa. vzorec

{\ce {(CH3)2SO4}}

Fyzikální vlastnosti

kapalina

126,13 g/ mol

1,33 g/cm³

1,60 Pa s

Tepelné vlastnosti

Teplota

• tání

-32 °C

• vroucí

188 (s rozkladem) °C

• rozklad

370±1℉ [1]

• bliká

83 °C

Tlak páry

0,1 ± 0,1 mmHg

Chemické vlastnosti

Rozpustnost

• ve vodě

hydrolyzovaný

Optické vlastnosti

Index lomu

1,3874

Struktura

Dipólový moment

10,92 D

Klasifikace

201-058-1

O=S(=O)(OC)OC

InChI=1S/C2H6O4S/cl-5-7(3,4)6-2/h1-2H3VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N

RTECS

WS8225000

CHEBI

Bezpečnost

0,1 mg/m3

140 mg/kg

Třída nebezpečí 2

Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Mediální soubory na Wikimedia Commons

Dimethylsulfát je organická chemická sloučenina , ester methanolu a kyseliny sírové se vzorcem , přijatým zkráceným vzorcem . ${\ce {(CH3)2SO4}}$ ${\ce {Me2SO4}}$

Poprvé získáno na počátku 19. století.

Široce používané jako methylační činidlo v organické syntéze . V některých případech může být nahrazen methylesterem kyseliny trifluormethansulfonové nebo jodmethanem . ${\ce {CF3SO3CH3}}$

Jako všechna alkylační činidla je dimethylsulfát ve vysokých koncentracích toxický a karcinogenní .

Získání

K získání dimethylsulfátu se používají různé metody. Nejjednodušší je esterifikace kyseliny sírové methanolem:

{\ce {2 CH3OH + H2SO4 -> (CH3)2SO4 + 2 H2O))

Další možná metoda zahrnuje destilaci kyseliny methylsírové ve vakuu (destilace 60% olea s methanolem):

{\ce {2 CH3HS04 -> H2SO4 + (CH3)2SO4))

Methylnitrit a methylchlorsulfonát také tvoří dimethylsulfát:

{\ce {CH3ONO + CH3OSO2Cl -> (CH3)2SO4 + NOCl))

Komerčně se vyrábí v USA od 20. let 20. století kontinuálním reakčním procesem dimethyletheru a oxidu sírového : ${\ce {Me2SO4}}$

{\ce {(CH3)2O + SO3 -> (CH3)2SO4))

Dalším způsobem, jak získat dimethylsulfát, je reakce kyseliny chlorsulfonové s methanolem [2] :

{\ce {2CH3OH + HOSO2Cl -> (CH3)2SO4 + HCl + H2O))

Fyzikální vlastnosti

Je to bezbarvá olejovitá kapalina, málo rozpustná ve vodě. Čistý dimethylsulfát je bez zápachu. Nečistoty mohou způsobit slabý zápach česneku.

Lze destilovat při 140-150°C a asi 15 mm Hg. Umění.

Chemické vlastnosti

Rozpustný v methanolu , ethanolu , ethyletheru , dichlormethanu , acetonu , chloroformu , nitrobenzenu , reakce se také někdy provádějí ve vodě. Explozivně reaguje s amoniakem a aminy . Reakcemi roztoků aminů vznikají látky s vysokým obsahem methylových skupin na dusíku, terciární aminy kvartérní soli. V tomto případě odchází první methylová skupina mnohem rychleji než druhá. Také alkyluje fenoly a thioly . Předpokládá se, že reakce probíhají podle mechanismu SN2 .

Navzdory vysoké účinnosti dimethylsulfátu pro alkylaci je kvůli toxicitě a vysoké ceně často nahrazován. Takže při O-alkylaci se používá jodmethan . Dimethylkarbonát je méně toxický než jiná činidla, takže jej lze úspěšně nahradit při N-alkylaci. Obecně toxicita alkylačních činidel přímo koreluje s jejich schopností alkylovat.

Aplikace

Je široce používán v organické syntéze pro methylaci různých látek: fenolů, aminů , některých heterocyklických sloučenin purinové řady, jako je kyselina močová a další. Používá se také k získání nitromethanu :

{\ce {2NaNO2 + (CH3)2SO4 -> 2CH3NO2 + Na2SO4))

Metylace uhlíku

C-H kyseliny jsou methylovány dimethylsulfátem v aprotických rozpouštědlech .

Metylace kyslíku

Nejčastěji se pro methylaci fenolů používá dimethylsulfát. Některé jednoduché alkoholy mohou být také methylovány, jako je terc-butanol na terc-butylmethylether .

{\ce {2(CH3)3COH + (CH3)2SO4 -> 2 (CH3)3COCH3 + H2SO4))

Alkoholáty se snadno methylují, například [3] :

{\ce {RO- Na+ + (CH3)2SO4 -> ROCH3 + Na(CH3)SO4))

Metylace cukrů dimethylsulfátem se nazývá Haworthova methylace [4] [5] .

Metylace dusíku

Dimethylsulfát se používá jak pro přípravu kvartérních solí , tak pro terciární aminy .

{\displaystyle {\ce {C6H5CH=NC4H9 + (CH3)2SO4 -> C6H5CH=N^{+}(CH3)C4H9 + CH3OSO3^{-))))

Kvarternizované amonné soli mastných kyselin se používají jako povrchově aktivní látky (tenzidy) a jako aviváž [3] :

{\ce {CH3(C6H4)NH2 + (CH3)2SO4 ->[{\ce {NaHCO_3 + H_2O))]CH3(C6H4)N(CH3)2 + Na(CH3)SO4))

Methylace síry

Stejně jako metylace alkoholů se alkylují thioláty , ale rychleji [3] :

{\ce {RS^-Na^+ + (CH3)2SO4 -> RSCH3 + Na(CH3)SO4))

například [6] :

{\ce {p-CH3C6H4SO2Na + (CH3)2SO4 -> p-CH3C6H4SO2CH3 + Na(CH3)SO4))

Tato metoda byla použita k získání thioetherů :

{\ce {RC(O)SH + (CH3)2SO4 -> RC(O)S(CH3) + HOSO3CH3))

Další použití

Dimethylsulfát může způsobit specifické štěpení guaninu v DNA zničením imidazolového heterocyklu [7] . Tento proces lze použít k určení sekvence dusíkatých bází v DNA a dalších aplikacích.

K mapování jednořetězcových fragmentů DNA se používá dimethylsulfát. Metoda je založena na rozdílu v rychlosti metylace cytosinových fragmentů ve složení jednovláknových a dvouvláknových nukleových kyselin [8] .

Toxikologie a bezpečnost

Vysoce toxická látka s kožními resorpčními účinky, LD 50 140 mg/kg (myši, orálně).

Páry dimethylsulfátu mají silný dráždivý a kauterizační účinek na sliznice dýchacích cest a očí (zánětlivé jevy, otoky, léze dýchacích cest, konjunktivitida ) [9] .

Má také obecný toxický účinek, zejména na centrální nervový systém . Tekutý dimethylsulfát v kontaktu s kůží způsobuje popáleniny a dlouhé nehojící se vředy , ve vysokých koncentracích nekrózu (nekrózu). Toxicita je způsobena produkty hydrolýzy, které zahrnují methanol a kyselinu sírovou .

Latentní doba u mírné otravy je do 15 hodin, u středně těžké otravy - do 5 hodin, u těžké otravy - do 2-3 hodin [9] .

Zvláště nebezpečné je poškození očí (možná ztráta zraku). V těžkých případech otravy je do 3–4 dnů pozorováno kóma, paralýza a smrt [9] .

Je to silný karcinogen , vykazuje mutagenní účinky. Karcinogenní a mutagenní účinky jsou způsobeny metylací DNA .

Poznámky

↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0229.html
↑ Preparativní organická chemie. M., Goshimizdat, 1959, s. 399
↑ 1 2 3 Informace o produktu Dupont (odkaz není k dispozici) . Získáno 2. května 2009. Archivováno z originálu 19. listopadu 2008. (neurčitý)
↑ Haworth WN J. Chem. Soc., 107, 13 ( 1915 ).
↑ Chemická encyklopedie T1, M 1988 strana 64
↑ Fieser LF a Fieser M. Reagencie pro organickou syntézu. John Wiley & Sons Inc. 1967.str. 295
↑ Streitwieser A., Heathcock CH a Kosower EM Úvod do organické chemie. Společnost Prentice Hall Inc. 1992. str. 1169
↑ Kirkegaard K., Buc H., Spassky A. a Wang JC Mapování jednořetězcových oblastí v duplexní DNA na úrovni sekvence: jednořetězcová specifická metylace cytosinu v komplexech RNA polymeráza-promotor // PNAS . - 1983. - Sv. 80. - S. 2544-2548. — PMID 6573669 .
↑ 1 2 3 Škodlivé látky v průmyslu. Příručka pro chemiky, inženýry a lékaře. Ed. 7., per. a doplňkové Ve třech svazcích. Svazek III. organická hmota. Ed. poctěn aktivita věda prof. N. V. Lazareva a Dr. Miláček. vědy E. N. Levina. L., "Chemie", 1976. 592 stran, 27 tabulek, bibliografie 1850 titulů.

Literatura

Suter Ch . Chemie organických sloučenin síry. Za. z angličtiny, část 1, M., 1950, str. 61-74.

Odkazy

[www.xumuk.ru/encyklopedia/1347.html www.xumuk.ru]