二甲基亞砜



中文名 二甲基亞砜 



英文名 Dimethyl sulfoxide（DMSO） 



別    稱 二甲亞砜 



化學(xué)式 C2H6OS 



分子量 78.13 



CAS登錄號 67-68-5 



EINECS登錄號 200-664-3



熔    點(diǎn) 18.4 °C 



沸    點(diǎn) 189°C 



水溶性 能溶 



密    度 1.100g/mL  



外    觀 無色液體 



閃    點(diǎn) 95°C 



應(yīng)    用 有機(jī)高分子合成穩(wěn)定溶劑 



安全性描述 避光低溫穩(wěn)定 



危險性符號 36/37/38 



危險性描述 不可食用，接觸就醫(yī) 



相對分子量 78.078





安全術(shù)語



S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.



不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見



S37/39Wear suitable gloves and eye/face protection



戴適當(dāng)?shù)氖痔缀妥o(hù)目鏡或面具。



風(fēng)險術(shù)語



R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin.



刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚。



物性數(shù)據(jù)



1、性狀：無色黏稠透明油狀液體或結(jié)晶體。具弱堿性，幾乎無臭，稍帶苦味，常用的有機(jī)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(diǎn)（℃）：18.45



5、沸點(diǎn)（℃）：189



6、折射率：1.4795



7、黏度（mPa·s）：1.987（25℃）；2.2（20℃）；1.290（50℃）



8、閃點(diǎn)（℃，開口）：95



9、燃點(diǎn)：300~302℃



10、蒸發(fā)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(dǎo)率（S/m，℃）：3×10-8



16、蒸氣壓（kPa，℃）：0.049



17、蒸氣壓（kPa，℃）：0.101



18、蒸氣壓（kPa，℃）：0.376



19、蒸氣壓（kPa，℃）：0.681



20、爆炸下限（%，V/V）：2.6



21、爆炸上限（%，V/V）：28.5



22、體膨脹系數(shù)（K-1）：0.00088



23、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(jī)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），不溶于除乙炔外的脂肪烴化合物。對多種化合物有溶解能力。溶于水、乙二醇、丙酮、苯、烴類氯化物、乙二醇的酯等。



毒性與安全



毒性較小，LD50：9700～28300mg/kg（大鼠經(jīng)口）；16500～24000mg/kg（小鼠經(jīng)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，用的時候要避免其揮發(fā)，要準(zhǔn)備1%-5%的氨水備用，皮膚沾上之后要用大量的水洗以及稀氨水洗滌.



最為常見的為惡心、嘔吐、皮疹及在皮膚、和呼出的氣體中發(fā)出大蒜、洋蔥、牡蠣味。



吸入：高揮發(fā)濃度可能導(dǎo)致頭痛，暈眩和鎮(zhèn)靜。



皮膚：能夠灼傷皮膚并使皮膚有刺痛感，如同所見的皮疹及水泡一樣。若二甲基亞砜與含水的皮膚接觸會產(chǎn)生熱反應(yīng)。要避免接觸含有毒性原料或物質(zhì)的二甲基亞砜溶液，因其毒性不為人所知，而二甲基亞砜卻可能會滲入肌膚，在一定條件下會將有毒物質(zhì)帶入肌膚。



吸收：吸收危險性很低。





工業(yè)用途



二甲基亞砜是一種既溶于水又溶于有機(jī)溶劑的極為重要的非質(zhì)子極性溶劑。



廣泛用作溶劑和反應(yīng)試劑，具有很高的選擇抽提能力。



1、用于芳烴抽提、樹脂及染料的反應(yīng)介質(zhì)、腈綸聚合、抽絲的溶劑等。



2、可作有機(jī)溶劑、反應(yīng)介質(zhì)及有機(jī)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砜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、用于芳烴、丁二烯抽提，腈綸紡絲、塑料溶劑及有機(jī)合成染料、制藥等工業(yè)的反應(yīng)介質(zhì)。在醫(yī)藥方面，二甲基亞砜有消炎止痛作用，對皮膚有強(qiáng)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(dá)到治療目的。利用二甲基亞砜的這種載體特性，也可作為農(nóng)藥的添加劑。在某些農(nóng)藥中添加少量二甲基亞砜，有助于農(nóng)藥向植物內(nèi)滲透，以提高藥效。二甲基亞砜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(zhì)、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(jìn)劑。二甲基亞砜是使用最早的經(jīng)皮滲透促進(jìn)劑之一，促滲性質(zhì)可能與其溶劑性有關(guān)。二甲基亞砜能使皮膚角質(zhì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性；可破壞角質(zhì)層細(xì)胞間脂質(zhì)的有序排列；可脫去角質(zhì)層脂質(zhì)、脂蛋白，增強(qiáng)藥物的滲透作用，但使用高濃度二甲基亞砜時，會使皮膚產(chǎn)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。純二甲基亞砜的冰點(diǎn)是18. 45℃,含水40 %的二甲基亞砜- 60℃不凍,而且二甲基亞砜與水、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,而且比二甲基亞砜沸點(diǎn)低,有毒,易產(chǎn)生氣阻。二甲基亞砜防凍液在北部嚴(yán)寒地區(qū)用于汽車、戰(zhàn)車中,并可以隨時以雪代水補(bǔ)充。二甲基亞砜還用于除冰劑、涂料、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(yīng)密封于陰涼干燥處避光保存。



2．該品采用鋁桶、塑料桶或玻璃瓶包裝。貯存于陰涼通風(fēng)干燥處，按易燃有毒物品規(guī)定貯運(yùn)。



合成方法



二甲基亞砜一般采用二甲硫醚氧化法制得，由于所用的氧化劑和氧化方式不同，因而有不同的生產(chǎn)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）氧化得二甲基亞砜。



2．雙氧水法



以丙酮作緩沖介質(zhì)，使二甲硫醚與雙氧水反應(yīng)。用該法生產(chǎn)二甲基亞砜成本較高，不適于大規(guī)模生產(chǎn)。



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(yīng)生成二氧化氮；二甲基硫醚再與二氧化氮在60-80℃進(jìn)行氣液相氧化反應(yīng)生成粗二甲基亞砜，也有直接用氧氣進(jìn)行氧化，同樣生成粗二甲基亞砜，然后經(jīng)減壓蒸餾，精制得二甲基亞砜成品。此法是較為先進(jìn)的生產(chǎn)方法。



4．硫酸二甲酯法



用硫酸二甲酯與硫化鈉反應(yīng)，制得二甲基硫醚；硫酸與亞硝酸鈉反應(yīng)生成二氧化氮；二甲基硫醚與二氧化氮氧化得粗二甲基亞砜，再經(jīng)中和處理，蒸餾后得精二甲基亞砜。此外，用陽極氧化的方法由二甲硫醚生產(chǎn)二甲基亞砜。



精制方法：將二甲亞砜減壓蒸餾后，加入氧化鋁放置一夜，用高50cm，填有陶制鞍形填料的蒸餾塔，于266.6~399.9Pa、50℃進(jìn)行減壓蒸餾，收集中間餾分?；?qū)⒍讈嗧颗cCaH2一起加熱一日，減壓蒸餾后用分子篩干燥，在氮?dú)饬飨略龠M(jìn)行減壓蒸餾。也可以分步結(jié)晶精制。



5．將二甲硫醚 （由硫酸二甲酯與硫化鈉反應(yīng)制得）與二氧化氮（由硫酸與亞硝酸鈉反應(yīng)制得）在60～80℃進(jìn)行氣液相氧化反應(yīng)制得二甲基亞砜粗品，然后減壓蒸餾、采用分子篩脫水后再減壓精餾，即得成品二甲基亞砜。主要反應(yīng)式為：



6．以丙酮作為緩沖介質(zhì)，加入相等物質(zhì)量的二甲硫醚和雙氧水，攪拌反應(yīng)，維持溫度20℃：

反應(yīng)結(jié)束后，直接減壓蒸餾即可得純度較高的二甲基亞砜。



生產(chǎn)情況



生產(chǎn)目前世界上有美國，日本，法國和中國四個國家擁有二甲基亞砜的生產(chǎn)裝置，截止1997年底美國，法國和日本三國現(xiàn)有的二甲基亞砜裝置的生產(chǎn)能力已達(dá)3萬噸/年。中國約1萬噸/年。



在石油加工中的應(yīng)用



DMSO在芳烴抽提中作為萃取溶劑，最早是法國的 IFP法，曾在華沙三十五國化工會議上發(fā)表。它的優(yōu)點(diǎn)是：1、對芳烴的選擇性高；2、常溫下對芳烴的無限制混溶；3、萃取溫度低，且不與烷烴、烯烴、水反應(yīng)；4、無腐蝕、無毒；5、萃取工藝簡單、設(shè)備少、節(jié)能；6、不溶烯烴適合含烯高的油料；7、溶濟(jì)回收可用反萃取。比殼牌公司的Sulfinol法和環(huán)球公司的Udcx法更優(yōu)越。中國北京、遼陽石化公司在引進(jìn)裝置中已使用。

DMSO對烷烴不溶，因此用于食品蠟、食用白油的精制和治癌物的檢測中。

DMSO對乙炔易溶，每升DMSO能溶解33升乙炔，而丙酮只能溶解25升乙炔DMSO沸點(diǎn)高，回收、再生容易。因此用于石油氣乙炔回收和溶解乙炔生產(chǎn)中。

DMSO對有機(jī)硫化物、芳烴、炔烴易溶，常用于潤滑油、柴油精制中。DMSO與水在40%時-60℃不凍。所以DMSO用于汽油、航煤防冰劑、高寒地區(qū)汽車防凍液。在燃料油添加劑二茂鐵生產(chǎn)中用作反應(yīng)溶劑，使二聚環(huán)戊二烯鈉與三氯化鐵的反應(yīng)加速，提高收率。在硝基烷烴生產(chǎn)中使亞硝酸鈉與氯代烷在DMSO中直接反應(yīng)具有很高收率。最近在石油加工中還有許多報道，新用途在不斷開發(fā)，特別是國外在柴油精制中投入了工業(yè)化生產(chǎn)。





在合成纖維中的應(yīng)用

DMSO在腈綸紡絲中應(yīng)用，最早是日本東洋人造絲株式會社申請專利，使丙烯腈在DMSO中聚合，不用分離，直接在水浴中噴絲，得到膨松、柔軟、容易染色的人造羊毛。其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡化、溶解度高、溶劑沸點(diǎn)高、無毒、容易回收、產(chǎn)品性能好、成本低。中國山西榆茨、大連、北京部分腈綸廠用此工藝生產(chǎn)。最近在用聚丙腈生產(chǎn)碳纖維中也在應(yīng)用。國外在滌綸樹脂生產(chǎn)中用于對苯二甲酸酯的精制。此外在氯綸生產(chǎn)中，用DMSO紡絲、丙烯腈共聚中都有使用。



在防凍劑中的應(yīng)用

純DMSO的冰點(diǎn)是18.45℃，含水40%的DMSO在-60℃不凍，而且DMSO與水、雪混合時放熱。這種性質(zhì)使DMSO可作為汽車防凍液、剎車油、液壓液組分。乙二醇防凍液在超過-40℃低溫時已不適用。而且比DMSO沸點(diǎn)低，有毒，易生產(chǎn)氣阻。DMSO防凍液在北部嚴(yán)寒地區(qū)用于除冰劑，涂料、各種乳膠的防凍劑，汽油、航煤的防冰劑，骨髓、血液、 低溫保存的防凍劑等。

在氣體分離中的應(yīng)用





在石油加工、化工尾氣回收、氣體分離中利用DMSO對芳烴、炔烴、硫化物、二氧化氮、二氧化硫的易溶物性，作為氣體分離溶劑。

在合成樹脂中的應(yīng)用

在生產(chǎn)中DMSO作為聚砜樹脂的聚合反應(yīng)溶劑。DMSO對許多天然樹脂、合成樹脂具有溶解性，對尼龍、滌綸、聚氯乙烯樹脂在中熱可以溶解。DMSO用于人造革加工，還可用作聚氨酯反應(yīng)釜清洗劑，丙烯腈共聚反應(yīng)溶劑。







在電子工業(yè)中應(yīng)用





DMSO用于法拉級、超大容量電容器――液體雙電層電容器的電解質(zhì)，目前的電容器僅為微法拉容量，而這種電容器可達(dá)到1～100法拉。如：日本3～5V 10F、美國1.6V 100F電容器，用于太陽能供電系統(tǒng)作為能量貯存元件，電子計算機(jī)和機(jī)器人的信息保護(hù)電源和記憶元件。在電子元件、集成線路清洗中大量使用DMSO，它具有對有機(jī)物、無機(jī)物、聚合物一次清除的功能，而且無毒、無味，容易回收。

在有機(jī)合成中的應(yīng)用





DMSO在化學(xué)反應(yīng)中起到反應(yīng)溶劑、反應(yīng)試的雙重作用，對某些不能實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)在DMSO中能順利進(jìn)行，對某些化學(xué)反具有加速、催化作用，提高收率，改革產(chǎn)品性能。

1、親核取代反應(yīng)：DMSO為鹵代烷及磺酸酯親核離解溶劑，能生成加成物，反應(yīng)速率比一般非質(zhì)子溶劑快155倍，在烷基化反應(yīng)中占有重要地位。

鹵代烷與無機(jī)氰化物反應(yīng)制備腈，不易反應(yīng)。在DMSO中反應(yīng)速度快，收率高。亞硝酸鈉與鹵代烷或a―鹵代酯轉(zhuǎn)變?yōu)橄趸铮灿蓄愃菩Ч?br />


Swarts反應(yīng)不易制備芳烴氟化物，但在DMSO中氟化鉀與氯代芳烴等易起置換反應(yīng)制得產(chǎn)率很高的氟交換。溴苯與叔丁醇鉀在DMSO中不用熱即生成苯叔丁醚。



2、消除反應(yīng)：芐醇及脂肪族叔醇在DMSO中生成稀，磺酸酯及鹵代烷在DMSO中加熱生成烯。Cope消除反應(yīng)在DMSO中室溫下能順利進(jìn)行，且反應(yīng)速度比在水中快105倍。





3、親電取代反應(yīng)：在DMSO中一些飽和碳原子上親電取代反應(yīng)能快速進(jìn)行。如：烯醇鈉鹽在苯中用鹵代烷烷基化時，加入0.65mol/L濃度的DMSO，能使反應(yīng)，在DMSO中比在二氧六環(huán)中快20倍。有機(jī)物中氫-重氫在堿催化下交換速率在DMSO中比在醇中高109倍。在DMSO使不對稱α―碳消旋速率比在叔丁醇中高106倍。



4、雙建重排：在DMSO中經(jīng)叔丁醇鉀催化可產(chǎn)生雙鍵重排，反應(yīng)能在低溫下均相進(jìn)行。





5、其他反應(yīng)：用DMSO 作為反應(yīng)溶劑的研究報道很多。如：三乙胺與碘乙烷的季胺化、高級脂肪酸與甘油脂的酯交換，在醇鈉存在下非還原糖酯化、醇類氰乙基化、異氰酸苯酯與硫醇反應(yīng)的催化作用等等，在DMSO中都具有加速效果。DMSO還可在酯縮合、高分子多聚物中作反應(yīng)溶劑。如：Dicckmann反應(yīng)、葡聚糖解聚、胰朊酶構(gòu)象轉(zhuǎn)變、?；鹊?。





總之DMSO在化學(xué)制備中開辟了一個新途徑，加快了化反應(yīng)速度，提高了收率，制備出許多新物質(zhì)，它不僅僅是溶劑，而且成為化學(xué)反應(yīng)的一種新手段，在理論和實(shí)踐上都具有重要意義。

在水熱合成中的應(yīng)用

在水熱合成過程中，可用來做溶劑，反應(yīng)釜中DMSO在120℃以上會發(fā)生分解，產(chǎn)生有毒氣體，有頭暈癥狀，氣味非常難聞。使用時要注意防護(hù)，如果溫度超過120℃，開釜的時候應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，并帶防毒面具。