Sulfato de dimetilo

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sulfato de dimetilo

General

Nombre sistemático

sulfato de dimetilo

nombres tradicionales

Sulfato de dimetilo, éster dimetílico del ácido sulfúrico

química fórmula

C2H6O4S _ _ _ _ _ _

Rata. fórmula

{\ce {(CH3)2SO4}}

Propiedades físicas

líquido

126,13 g/ mol

1,33 g/cm³

1,60 Pa·s

Propiedades termales

La temperatura

• fusión

-32°C

• hirviendo

188 (con descomposición) °C

• descomposición

370±1℉ [1]

• parpadea

83°C

Presion de vapor

0,1 ± 0,1 mmHg

Propiedades químicas

Solubilidad

• en agua

hidrolizado

Propiedades ópticas

Índice de refracción

1.3874

Estructura

Momento bipolar

10.92D _

Clasificación

registro Número EINECS

201-058-1

SONRISAS

O=S(=O)(OC)OC

InChI

InChI=1S/C2H6O4S/c1-5-7(3,4)6-2/h1-2H3VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N

RTECS

WS8225000

CHEBI

La seguridad

0,1mg/m3

140 mg/kg

Clase de peligro 2

2 cuatro una

Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.

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El sulfato de dimetilo es un compuesto químico orgánico , un éster de metanol y ácido sulfúrico con la fórmula , la fórmula abreviada aceptada . ${\ce {(CH3)2SO4}}$ ${\ce{Me2SO4}}$

Obtenida por primera vez a principios del siglo XIX.

Ampliamente utilizado como reactivo de metilación en síntesis orgánica . En algunos casos, puede ser reemplazado por éster metílico del ácido trifluorometanosulfónico o yodometano . ${\ estilo de visualización {\ ce {CF3SO3CH3}}}$

Como todos los agentes alquilantes , el sulfato de dimetilo es tóxico y cancerígeno en altas concentraciones .

Conseguir

Se utilizan varios métodos para obtener sulfato de dimetilo. La más sencilla es la esterificación del ácido sulfúrico con metanol:

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

Otro método posible implica la destilación de ácido metilsulfúrico al vacío (destilación de 60% de oleum con metanol):

{\ce {2 CH3HSO4 -> H2SO4 + (CH3)2SO4))

El nitrito de metilo y el clorosulfonato de metilo también forman dimetilsulfato:

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

Se ha producido comercialmente en los EE. UU. desde la década de 1920 en un proceso de reacción continua de dimetil éter y trióxido de azufre : ${\ce{Me2SO4}}$

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

Otra forma de obtener sulfato de dimetilo es la reacción del ácido clorosulfónico con metanol [2] :

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

Propiedades físicas

Es un líquido aceitoso incoloro, ligeramente soluble en agua. El sulfato de dimetilo puro es inodoro. Las impurezas pueden darle un ligero olor a ajo.

Se puede destilar a 140-150°C y alrededor de 15 mm Hg. Arte.

Propiedades químicas

Soluble en metanol , etanol , éter etílico , diclorometano , acetona , cloroformo , nitrobenceno , también algunas veces se llevan a cabo reacciones en agua. Reacciona explosivamente con amoníaco y aminas . Las reacciones de las soluciones de amina dan, respectivamente, sustancias con un alto contenido de grupos metilo en el nitrógeno, las aminas terciarias dan sales cuaternarias. En este caso, el primer grupo metilo se va mucho más rápido que el segundo. También alquila fenoles y tioles . Se cree que las reacciones proceden según el mecanismo S N 2 .

A pesar de la alta eficiencia del sulfato de dimetilo para la alquilación, debido a su toxicidad y alto costo, a menudo se reemplaza. Entonces, en la O-alquilación, se usa yodometano . El carbonato de dimetilo es menos tóxico que otros reactivos, por lo que puede reemplazarse con éxito en la N-alquilación. En general, la toxicidad de los agentes alquilantes se correlaciona directamente con su capacidad para alquilar.

Aplicación

Es muy utilizado en síntesis orgánica para la metilación de diversas sustancias: fenoles, aminas , algunos compuestos heterocíclicos de la serie de las purinas , como el ácido úrico , y otros. También se utiliza para obtener nitrometano :

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

Metilación de carbono

Los ácidos C-H se metilan con sulfato de dimetilo en disolventes apróticos .

Metilación de oxígeno

Muy a menudo, el sulfato de dimetilo se usa para la metilación de fenoles. Algunos alcoholes simples también se pueden metilar, como el terc-butanol en terc-butil metil éter .

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

Los alcoholatos se metilan fácilmente, por ejemplo [3] :

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

La metilación de azúcares con sulfato de dimetilo se denomina metilación de Haworth [4] [5] .

Metilación de nitrógeno

El sulfato de dimetilo se utiliza tanto para la preparación de sales cuaternarias como de aminas terciarias .

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

Las sales de amonio cuaternizado de ácidos grasos se utilizan como sustancias tensioactivas (surfactantes) y como suavizante de telas [3] :

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

Metilación del azufre

Además de la metilación de alcoholes, los tiolatos se alquilan , pero a un ritmo más rápido [3] :

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

por ejemplo [6] :

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

Este método se ha utilizado para obtener tioéteres :

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

Otros usos

El sulfato de dimetilo puede provocar la escisión específica de la guanina en el ADN mediante la destrucción del heterociclo de imidazol [7] . Este proceso se puede utilizar para determinar la secuencia de bases nitrogenadas en el ADN y otras aplicaciones.

El sulfato de dimetilo se usa para mapear fragmentos de ADN monocatenarios. El método se basa en la diferencia en la tasa de metilación de fragmentos de citosina en la composición de ácidos nucleicos de cadena simple y doble [8] .

Toxicología y seguridad

Sustancia altamente tóxica con efectos de reabsorción de la piel, DL 50 140 mg/kg (ratones, oral).

Los vapores de sulfato de dimetilo tienen un fuerte efecto irritante y cauterizante sobre las membranas mucosas de las vías respiratorias y los ojos (fenómenos inflamatorios, edema, lesiones de las vías respiratorias, conjuntivitis ) [9] .

También tiene un efecto tóxico general, especialmente en el sistema nervioso central . El dimetilsulfato líquido en contacto con la piel provoca quemaduras y úlceras prolongadas que no cicatrizan , en altas concentraciones necrosis (necrosis). La toxicidad se debe a los productos de hidrólisis que incluyen metanol y ácido sulfúrico .

El período de latencia para el envenenamiento leve es de hasta 15 horas, para el envenenamiento moderado - hasta 5 horas, para el envenenamiento severo - hasta 2-3 horas [9] .

El daño ocular es especialmente peligroso (posible pérdida de visión). En casos severos de envenenamiento, se observa coma, parálisis y muerte dentro de 3-4 días [9] .

Es un carcinógeno fuerte , exhibe efectos mutagénicos. Los efectos cancerígenos y mutagénicos se deben a la metilación del ADN .

Notas

↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0229.html
↑ Química orgánica preparativa. M., Goshimizdat, 1959, página 399
↑ 1 2 3 Información del producto Dupont (enlace no disponible) . Consultado el 2 de mayo de 2009. Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2008. (indefinido)
↑ Haworth, WN , J. Chem. Soc., 107, 13 ( 1915 ).
↑ Enciclopedia química T1, M 1988 página 64
↑ Fieser LF y Fieser M. Reactivos para síntesis orgánica. John Wiley & Sons Inc. 1967.p. 295
↑ Streitwieser A., Heathcock CH y Kosower EM Introducción a la química orgánica. prentice hall inc. 1992. pág. 1169
↑ Kirkegaard K., Buc H., Spassky A. y Wang JC Mapeo de regiones monocatenarias en ADN dúplex a nivel de secuencia: metilación de citosina específica de cadena sencilla en complejos promotores de polimerasa de ARN // PNAS . - 1983. - vol. 80. - P. 2544-2548. —PMID 6573669 .
↑ 1 2 3 Sustancias nocivas en la industria. Manual para químicos, ingenieros y médicos. ed. 7, per. y adicional En tres tomos. Volumen III. sustancias orgánicas. ed. honrado actividad profesor de ciencias N. V. Lazareva y Dr. miel. Ciencias E. N. Levina. L., "Química", 1976. 592 páginas, 27 tablas, bibliografía de 1850 títulos.

Literatura

Suter Ch . Química de compuestos orgánicos de azufre. Por. del inglés, parte 1, M., 1950, p. 61-74.

Enlaces

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