Dimetyylisulfaatti
Dimetyylisulfaatti eli DMS (C2H6O4S) on palavaa, normaaliolosuhteissa olomuodoltaan väritöntä, öljymäistä nestettä. Se on kemialliselta rakenteeltaan metanolin ja rikkihapon esteri. Aineen kaava kirjoitetaan usein muodossa (CH3O)2SO2 tai (CH3)2SO4. Dimetyylisulfaatti on keskivahva happo<[2]. Dimetyylisulfaatista käytetään myös nimiä rikkihappodimetyyliesteri ja dimetyylimonosulfaatti. Aineen leimahduspiste on 83 °C ja itsesyttymislämpötila 470 °C.
| Dimetyylisulfaatti | |
|---|---|
 |
|
 |
|
| Tunnisteet | |
| IUPAC-nimi | Dimetyylisulfaatti |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| SMILES | O=S(=O)(OC)OC |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | C2H6O4S |
| Moolimassa | 126,138 g/mol |
| Sulamispiste | -32 °C (241,15 K) |
| Kiehumispiste | 188 °C (461,15 K) (hajoaa) |
| Tiheys | 1,33 g/cm3 |
| Liukoisuus veteen | 28 g/l (18 °C), hydrolysoituu[1] |
Valmistus
muokkaaDimetyylisulfaattia voidaan valmistaa usealla menetelmällä. Yksi menetelmä on suora rikkihapon (H2SO4) ja metanolin (CH3OH) reaktio.
- 2 CH3OH + H2SO4 → (CH3)2SO4 + 2 H2O
Dimetyylisulfaattia muodostuu metyylivetysulfaatin tislauksessa.
- 2 CH3HSO4 → H2SO4 + (CH3)2SO4
Kolmas mahdollinen tapa tuottaa ainetta on metyylinitriitin ja metyyliklorosulfonaatin reaktiolla, jolloin syntyy myös nitrosyylikloridia.
- CH3ONO + (CH3)OSO2Cl → (CH3)2SO4 +NOCl
Yhdysvalloissa dimetyylisulfaattia on tuotettu kaupalliseen käyttöön 1920-luvulta alkean. Yhdysvalloissa kemikaalin valmistamisen tavallisin menetelmä on dimetyylieetterin ja rikkitrioksidin reaktio.
- (CH3)2O + SO3 → (CH3)2SO4
Käyttö
muokkaaDimetyylisulfaattia käytetään lähinnä orgaanisten yhdisteiden, erityisesti fenolien, amiinien ja tiolien, metylointiin[3]. Ainetta voidaan myös käyttää muun muassa lääkeaineiden valmistamiseen[4]. Aineen myrkyllisyyden vuoksi metylaatiossa ollaan siirtymässä muiden reagenssien käyttämiseen.
Happea sisältävien yhdisteiden metylaatioreaktioita
muokkaaYleisimmin dimetyylisulfaattia käytetään fenolien metylaatioon, mutta myös jotkut yksinkertaiset alkoholit kuten Tert-butanoli metyloituvat helposti.
- 2 (CH3)3COH + (CH3O)2SO2 → 2 (CH3)3COCH3 + H2SO4
Alkoksidisuolat metyloituvat niin ikään helposti. R merkitsee reaktiossa jotain hiilivetyryhmää.
- RO - Na + + (CH3O)2SO2 → ROCH3 + Na(CH3)SO4
Nobel-kemisti Walter Haworth käytti dimetyylisulfaattia sokerien metylaatioon. Kyseinen reaktio tunnetaan nyttemmin nimellä Haworth-metylaatio.
Typpeä sisältävien yhdisteiden metylaatioreaktioita
muokkaaDimetyylisulfaattia käytetään sekä kvartääristen ammoniumsuolojen että amiinien metylointiin.
- C6H5CH=NC4C9 + (CH3O)2SO2 → C6H5CH=N+(CH3)C4C9 + CH3OSO3-
Tertiäärinen amiini metyloituu seuraavasti
- CH3(C6H2)NH2 + (CH3O)2SO2 (NaHCO3-liuoksessa) → CH3(C6H2)N(CH3)2 + Na(CH3)SO4
Rikkiä sisältävien yhdisteiden metylaatioreaktioita
muokkaaKuten alkoholit, myös merkaptidisuolat metyloituvat helposti.
- RS-Na+ + (CH3O)2SO2 → RSCH3 + Na(CH3)SO4
Dimetyylisulfaattia käytetään myös tioestereiden valmistamiseen.
- RC(O)SH + (CH3O)2SO2 → RC(O)S(CH3) + HOSO3CH3
Vaikutukset ihmisen terveyteen ja luontoon
muokkaaDimetyylisulfaatti on myrkyllistä nautittuna ja ihoaltistuksessa sekä erittäin myrkyllistä hengitettynä. Dimetyylisulfaatti on karsinogeeninen[3][4]. Lisäksi aineen hengittäminen aiheuttaa päänsärkyä ja hengenahdistusta ja nieleminen huonovointisuutta ja jopa tajuttomuutta[2]. Dimetyylisulfaatti voi myös aiheuttaa mutaatioita. Aine on myrkyllistä vesieliöille, koska vedessä dimetyylisulfaatti hajoaa, jolloin syntyy muun muassa myrkyllistä monometyylisulfaattia[3].
Lähteet
muokkaa- ↑ Dimethyl sulphate:Water solubility European Chemicals Agency. Viitattu 20.6.2024. (englanniksi)
- ↑ a b Dimetyylisulfaatin kansainvälinen kemikaalikortti Luettu 1. toukokuuta 2008
- ↑ a b c Dimethyl Sulfate DHHS. Viitattu 1. toukokuuta 2008.
- ↑ a b Dimetyylisulfaatti Sosiaali- ja terveydenhuollon tuotevalvontakeskus. Arkistoitu 18.3.2005. Viitattu 1. toukokuuta 2008.
Aiheesta muualla
muokkaa- Tietoa dimetyylisulfaatista (Arkistoitu – Internet Archive) DuPontin sivuilla