Widget
Podziel się:

Siarczan dimetylu


Siarczan dimetylu
Siarczan dimetyluSiarczan dimetylu
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumarycznyC2H6O4S
Inne wzory(CH3O)2SO2, (CH3)2SO4, Me2SO4
Masa molowa126,13 g/mol
Wyglądbezbarwna ciecz
Identyfikacja
Numer CAS77-78-1
PubChem6497[1]
Podobne związki
Podobne związkisiarczan dietylu, węglan dimetylu, siarczan dibutylu
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Siarczan(VI) dimetylu – związek chemiczny o wzorze (CH3O)2SO2. Jego wzór, jako estru dimetylowego kwasu siarkowego(VI), jest często zapisywany jako (CH3)2SO4 lub Me2SO4, gdzie Me jest symbolem grupy metylowej. Me2SO4 jest często używany jako czynnik metylujący w syntezie organicznej.

Me2SO4 jest bezbarwną oleistą cieczą z zapachem przypominającym zapach cebuli. Jak wszystkie silne czynniki alkilujący jest silnie toksyczny. Jako substrat w reakcjach chemicznych został do pewnego stopnia zastąpiony przez triflat dimetylu, CF3SO3CH3, ester metylowy kwasu triflatowego.

Spis treści

[edytuj] Historia

Siarczan dimetylu został odkryty na początku XIX wieku w zanieczyszczonej postaci. P. Claesson prowadził następnie zakrojone na szeroką skalę badania nad jego otrzymywaniem[2].

[edytuj] Produkcja

Siarczan dimetylu może być otrzymywany w drodze różnych reakcji chemicznych[3], z których najprostsza jest estryfikacja kwasu siarkowego(VI) z metanolem:

2 CH3OH + H2SO4 → (CH3)2SO4 + 2 H2O

Inną możliwą drogą otrzymywania jest destylacja wodorosiarczanu(VI) metylu[2]:

2 CH3HSO4 → H2SO4 + (CH3)2SO4

Siarczan dimetylu jest również produktem reakcji azotynu metylu i chlorosiarczanu metylu[2]:

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

W Stanach Zjednoczonych Me2SO4 jest produkowany komercyjnie od lat 20. XX wieku. Powszechnym procesem jest reakcja eteru dimetylowego z tritlenkiem siarki[4].

(CH3)2O + SO3 → (CH3)2SO4

[edytuj] Zastosowania

Siarczan dimetylu jest stosowany głównie jako substrat w reakcjach metylowania fenoli, amin i tioli. Zwykle grupa metylowa jest wprowadzana do cząsteczki w czasie krótszym niż sekunda. Wprowadzenie grupy metylowej odbywa się w głównie w drodze reakcji SN2[5]. Chociaż siarczan dimetylu jest bardzo skuteczny i tani, jego toksyczność sprawia, że jest zastępowany przez inne reagenty. Jodometan jest stosowany jako reagent w reakcji O-metylowania, gdyż jest bardziej bezpieczny, choć droższy[6]. Węglan dimetylu, który jest mniej toksyczny zarówno od siarczanu dimetylu jak i jodometanu, może być stosowany w reakcji N-metylowania[7].

[edytuj] O-metylowanie

Najbardziej powszechnie, Me2SO4 jest stosowany do metylowania fenoli. Niektóre proste alkohole również ulegają metylowaniu, co można pokazać na przykładzie konwersji tetr-butanolu (2-metylopropan-2-olu) w eter t-butylometylowy:

2 (CH3)3COH + (CH3O)2SO2 → 2 (CH3)3COCH3 + H2SO4

Alkoholany ulegają gwałtownemu metylowaniu[8];

RO – Na + + (CH3O)2SO2 → ROCH3 + Na(CH3)SO4

Metylowanie węglowodanów jest nazywane metylowaniem Hawortha[9].

[edytuj] N-metylowanie

Me2SO4 jest stosowany do otrzymywania czwartorzędowych soli amonowych i triaminów:

C6H5CH=NC4C9 + (CH3O)2SO2 → C6H5CH=N+(CH3)C4C9 + CH3OSO3-

Czwartorzędowe sole amonowe są stosowane jako surfaktanty lub zmiękczacze. Metylowanie triaminów można pokazać na przykładzie reakcji[8]:

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

[edytuj] S-metylowanie

Podobnie do metylowania alkoholi, tiole są łatwo metylowane przez Me2SO4[8]:

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

Przykładem jest reakcja[6]:

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

Metoda ta jest stosowana do otrzymywania tioestrów:

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

[edytuj] Inne zastosowania

Siarczan dimetylu bywa używany do sekwencjonowania DNA. Przy pH ≤ 7 na zimno zrywa DNA przy adeninie, a przy pH = 7 na gorąco zrywa DNA przy guaninie [10]

[edytuj] Bezpieczeństwo

Siarczan dimetylu jest karcynogenem[4], mutagenem, substancją toksyczną, niebezpieczną dla środowiska i niestabilną, czynnikiem korozji. Niektórzy zaliczają go do potencjalnych broni chemicznych. Siarczan dimetylu jest wchłaniany przez skórę, błonę śluzową i układ pokarmowy. Objawy zatrucia występują z opóźnieniem, zwykle 6-24 godzin[11]. Skoncentrowanie roztwory zasad (np. amoniaku) mogą być użyte do zneutralizowania poprzez hydrolizę mniejszych wycieków, jednak reakcja z większymi ilościami siarczanu dimetylu może być niebezpieczna. Chociaż substancja ulega hydrolizie w kontakcie z wodą, czysta woda nie może być użyta do zneutralizowania siarczanu dimetylu w wystarczająco krótkim czasie. Produkty hydrolizy, siarczek metylu i metanol, są niebezpieczne dla środowiska.

Przypisy

  1. ↑ Siarczan dimetylu – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Suter, C. M. The Organic Chemistry of Sulfur Tetracovalent Sulfur Compounds John Wiley & Sons, Inc. 1944. ss. 49-53
  3. ↑ Shirley, D. A. Organic Chemistry. Holt, Rinehart and Winston. 1966. p. 253
  4. ↑ 4,0 4,1 Substance Profiles – Dimethyl Sulfate. W: 11th Report on Carcinogens [on-line]. Department Zdrowia i Opieki Społecznej.
  5. ↑ Patrz: Mechanizmy reakcji chemicznych
  6. ↑ 6,0 6,1 Fieser, L. F. and Fieser, M. Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Inc. 1967. p. 295
  7. ↑ W. C. Shieh, S. Dell and O. Repic. 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) and Microwave-Accelerated Green Chemistry in Methylation of Phenols, Indoles, and Benzimidazoles with Dimethyl Carbonate. „Organic Letters”. 3 (26), s. 4279–4281, 2001. doi:10.1021/ol016949n. 
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 Dupont product information
  9. ↑ W. N. Haworth, J. Chem. Soc. 107, 13 (1915)
  10. ↑ Praca zbiorowa, Encyklopedia Biologia, str.484, wyd. Greg, ISBN 978-83-7327-756-4
  11. ↑ Rippey, J. and Stallwood, M. Emergency Medicine Journal 2005;22:878-879

[edytuj] Linki zewnętrzne

Tekst udostępniany na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń.

Zobacz szczegółowe informacje o warunkach korzystania.

Zasady ochrony prywatności O Wikipedii Informacje prawne