基本介紹
- 中文名：二甲基亞碸
- 英文名：Dimethyl sulfoxide（DMSO）
- 別稱：二甲亞碸
- 化學式：C2H6OS
- 分子量：78.13
- CAS登錄號：67-68-5
- EINECS登錄號：200-664-3
- 熔點：18.4 °C
- 沸點：189°C
- 水溶性：能溶
- 密度：1.100g/mL
- 外觀：無色液體
- 閃點：95°C
- 套用：有機高分子合成穩定溶劑
- 安全性描述：避光低溫穩定
- 危險性符號：36/37/38
- 危險性描述：不可食用，接觸就醫
- 相對分子量：78.078
物理性質,化學性質,安全術語,風險術語,物性數據,毒性與安全,基本用途,工業用途,貯存方法,合成方法,生產情況,
物理性質
無色粘稠液體。可燃，幾乎無臭，帶有苦味，有吸濕性。除石油醚外,可溶解一般有機溶劑。 能與水、乙醇、丙酮、乙醛、吡啶、乙酸乙酯、苯二甲酸二丁酯、二惡烷和芳烴化合物等任意互溶，不溶於乙炔以外的脂肪烴類化合物。有強烈吸濕性，在20℃，當相對濕度為60%時，可從空氣吸收相當於自身重量70%的水分。該品是弱氧化劑，不含水的二甲基亞碸對金屬無腐蝕性。含水時對鐵；銅等金屬有腐蝕性，但對鋁不腐蝕。對鹼穩定。在酸存在時加熱會產生少量的甲基硫醇；甲醛；二甲基硫；甲磺酸等化合物。在高溫下有分解現象，遇氯能發生激烈反應，在空氣中燃燒發出淡藍色火焰。
化學性質
二甲亞碸還原生成甲硫醚。受強氧化劑作用氧化成二甲碸；
2．二甲基亞碸與醯氯類物質如氰尿醯氯、苯醯氯、乙醯氯、苯碘醯氯、亞硫醯氯、硫醯氯、三氯化磷等接觸時，發生激烈的放熱分解反應。與硝酸結合，生成（CH3）2SO·NHO3。與碳酸鋇作用可使二甲基亞碸再生。與濃氫碘酸作用，生成二甲硫磺化合物。
3．二甲基亞碸有吸水性，用前需要進行乾燥處理。
安全術語
S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎與眼睛接觸後，請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。
S37/39Wear suitable gloves and eye/face protection
戴適當的手套和護目鏡或面具。
風險術語
R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin.
刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。
物性數據
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（℃）：18.45
5、沸點（℃）：189
6、折射率：1.4795
7、黏度（mPa·s）：1.987（25℃）；2.2（20℃）；1.290（50℃）
8、閃點（℃，開口）：95
9、燃點：300~302℃
10、蒸發熱（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、體膨脹係數（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），不溶於除乙炔外的脂肪烴化合物。對多種化合物有溶解能力。溶於水、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（大鼠經口）；16500～24000mg/kg（小鼠經口）。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，要準備1%-5%的氨水備用，皮膚沾上之後要用大量的水洗以及稀氨水洗滌.
最為常見的為噁心、嘔吐、皮疹及在皮膚、和呼出的氣體中發出大蒜、洋蔥、牡蠣味。
吸入：高揮發濃度可能導致頭痛，暈眩和鎮靜。
皮膚：能夠灼傷皮膚並使皮膚有刺痛感，如同所見的皮疹及水泡一樣。若二甲基亞碸與含水的皮膚接觸會產生熱反應。要避免接觸含有毒性原料或物質的二甲基亞碸溶液，因其毒性不為人所知，而二甲基亞碸卻可能會滲入肌膚，在一定條件下會將有毒物質帶入肌膚。
吸收：吸收危險性很低。
基本用途
二甲基亞碸廣泛用作溶劑和反應試劑，特別是丙烯腈聚合反應中作加工溶劑和抽絲溶劑，作聚氨酯合成及抽絲溶劑，作聚醯胺，聚醯亞胺和聚碸樹脂的合成溶劑，以及芳烴，丁二烯抽提溶劑和合成氯氟苯胺的溶劑等。
二甲亞碸球棍模型
二甲亞碸球棍模型DMSO是二甲基亞碸， 用途廣泛。用作乙炔、芳烴、二氧化硫及其他氣體的溶劑以及腈綸纖維紡絲溶劑。是一種即溶於水又溶於有機溶劑的極為重要的非質子極性溶劑。對皮膚有極強的滲透性，有助於藥物向人體滲透。也可作為農藥的添加劑。也是一種十分重要的化學試劑。
DMSO也是一種滲透性保護劑，能夠降低細胞冰點，減少冰晶的形成，減輕自由基對細胞損害，改變生物膜對電解質、藥物、毒物和代謝產物的通透性。
但研究表明，DMSO存在一定的毒性作用，與蛋白質疏水基團發生作用，導致蛋白質變性，具有血管毒性和肝腎毒性。
DMSO存在一定的毒性作用，用的時候要避免其揮發，要準備1%-5%的氨水備用，皮膚沾上之後要用大量的水洗以及稀氨水洗滌.
最為常見的為噁心、嘔吐、皮疹及在皮膚、和呼出的氣體中發出大蒜、洋蔥、牡蠣味。
吸入：高揮發濃度可能導致頭痛，暈眩和鎮靜。
皮膚：能夠灼傷皮膚並使皮膚有刺痛感，如同所見的皮疹及水泡一樣。若二甲基亞碸與含水的皮膚接觸會產生熱反應。要避免接觸含有毒性原料或物質的二甲基亞碸溶液，因其毒性不為人所知，而二甲基亞碸卻可能會滲入肌膚，在一定條件下會將有毒物質帶入肌膚。
吸收：吸收危險性很低。
工業用途
二甲基亞碸是一種既溶於水又溶於有機溶劑的極為重要的非質子極性溶劑。廣泛用作溶劑和反應試劑，具有很高的選擇抽提能力。二甲基亞碸本身有消炎止痛，利尿，鎮靜等作用，在醫藥工業中可以直接用作某些藥物的原料及載體。有“萬靈藥”之稱，常作為止痛藥物的活性組分添加於藥物之中。
1、用於芳烴抽提、樹脂及染料的反應介質、腈綸聚合、抽絲的溶劑等。
2、可作有機溶劑、反應介質及有機合成中間體。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碸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、用於芳烴、丁二烯抽提，腈綸紡絲、塑膠溶劑及有機合成染料、製藥等工業的反應介質。在醫藥方面，二甲基亞碸有消炎止痛作用，對皮膚有強滲透力，因而可溶解某些藥物，使這類藥物向人體滲透從而達到治療目的。利用二甲基亞碸的這種載體特性，也可作為農藥的添加劑。在某些農藥中添加少量二甲基亞碸，有助於農藥向植物內滲透，以提高藥效。二甲基亞碸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、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、透皮促進劑。二甲基亞碸是使用最早的經皮滲透促進劑之一，促滲性質可能與其溶劑性有關。二甲基亞碸能使皮膚角質細胞內蛋白質變性；可破壞角質層細胞間脂質的有序排列；可脫去角質層脂質、脂蛋白，增強藥物的滲透作用，但使用高濃度二甲基亞碸時，會使皮膚產生紅斑、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。純二甲基亞碸的冰點是18. 45℃,含水40 %的二甲基亞碸- 60℃不凍,而且二甲基亞碸與水、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,而且比二甲基亞碸沸點低,有毒,易產生氣阻。二甲基亞碸防凍液在北部嚴寒地區用於汽車、戰車中,並可以隨時以雪代水補充。二甲基亞碸還用於除冰劑、塗料、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．該品應密封於陰涼乾燥處避光保存。
2．該品採用鋁桶、塑膠桶或玻璃瓶包裝。貯存於陰涼通風乾燥處，按易燃有毒物品規定貯運。
合成方法
二甲基亞碸一般採用二甲硫醚氧化法製得，由於所用的氧化劑和氧化方式不同，因而有不同的生產工藝。
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）氧化得二甲基亞碸。
2．雙氧水法
以丙酮作緩衝介質，使二甲硫醚與雙氧水反應。用該法生產二甲基亞碸成本較高，不適於大規模生產。
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生成二氧化氮；二甲基硫醚再與二氧化氮在60-80℃進行氣液相氧化反應生成粗二甲基亞碸，也有直接用氧氣進行氧化，同樣生成粗二甲基亞碸，然後經減壓蒸餾，精製得二甲基亞碸成品。此法是較為先進的生產方法。
4．硫酸二甲酯法
精製方法：將二甲亞碸減壓蒸餾後，加入氧化鋁放置一夜，用高50cm，填有陶製鞍形填料的蒸餾塔，於266.6~399.9Pa、50℃進行減壓蒸餾，收集中間餾分。或將二甲亞碸與CaH2一起加熱一日，減壓蒸餾後用分子篩乾燥，在氮氣流下再進行減壓蒸餾。也可以分步結晶精製。
5．將二甲硫醚 （由硫酸二甲酯與硫化鈉反應製得）與二氧化氮（由硫酸與亞硝酸鈉反應製得）在60～80℃進行氣液相氧化反應製得二甲基亞碸粗品，然後減壓蒸餾、採用分子篩脫水後再減壓精餾，即得成品二甲基亞碸。主要反應式為：
6．以丙酮作為緩衝介質，加入相等物質量的二甲硫醚和雙氧水，攪拌反應，維持溫度20℃：
反應結束後，直接減壓蒸餾即可得純度較高的二甲基亞碸。
生產情況
生產目前世界上有美國，日本，法國和中國四個國家擁有二甲基亞碸的生產裝置，截止1997年底美國，法國和日本三國現有的二甲基亞碸裝置的生產能力已達3萬噸/年。中國約1萬噸/年。
在石油加工中的套用
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表。它的優點是：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；4、無腐蝕、無毒；5、萃取工藝簡單、設備少、節能；6、不溶烯烴適合含烯高的油料；7、溶濟回收可用反萃取。比殼牌公司的Sulfinol法和環球公司的Udcx法更優越。中國北京、遼陽石化公司在引進裝置中已使用。
DMSO對烷烴不溶，因此用於食品蠟、食用白油的精製和治癌物的檢測中。
DMSO對有機硫化物、芳烴、炔烴易溶，常用於潤滑油、柴油精製中。DMSO與水在40%時-60℃不凍。所以DMSO用於汽油、航煤防冰劑、高寒地區汽車防凍液。在燃料油添加劑二茂鐵生產中用作反應溶劑，使二聚環戊二烯鈉與三氯化鐵的反應加速，提高收率。在硝基烷烴生產中使亞硝酸鈉與氯代烷在DMSO中直接反應具有很高收率。最近在石油加工中還有許多報導，新用途在不斷開發，特別是國外在柴油精製中投入了工業化生產。
在合成纖維中的套用
在醫藥生產中的套用
DMSO作為反應溶劑在醫藥中間體合成中套用很多。如：用氟化鉀與3，4―二氯硝基苯在DMSO中反應製得氟氯苯胺，被廣泛用於氟哌酸生產以及三氟硝基甲苯、氧氟沙星等含氟藥物。印度是生產含氟藥物的主要國家之一，因此DMSO進口量每年為4500t左右。DMSO在合成黃連素、菸酸肌醇酯、蔗糖脂肪酸多酯和中藥萃取生產都已套用。
在醫療中的套用
DMSO對許多藥物具有溶液性、滲透性、本身具有消炎、止痛，促進血液循環和傷口癒合，並有利尿、銷靜作用。能增加藥物吸收和提高療效，因此在國外叫做“萬能藥”。各種藥物溶解在DMSO中，不用口服和注射，塗在皮膚上就能滲入體內，開闢了給藥新途徑。更重要的是提高了病區局部藥物含量，降低身體其他 的藥物危害。國外在醫療上的研究報導很多，中國由瀋陽藥學院、北京藥物研究所、中國藥物檢測中心等在60年代進行了全面的毒理檢驗及病理解剖證明：中國的DMSO的半數量LG50值為（22.4±1.4）g/kg，與國外文獻報導的21.4g/kg基本一致，屬於無毒，與病理解剖所見相符。北京藥物研究所用溶肉瘤素、 B518、C6323、N甲等藥物研究所用溶肉瘤素、瘤局部，取得很好療效，明顯抑制腫瘤生長。在動物實驗時，經過解剖檢測，局部藥物濃度比其他藥物濃度高2～8倍。國外研究認為癌細胞有一層角質保護膜，妨礙藥物進入，DMSO具有對角質的溶解滲透能力，所以能提高療效。60年代北京協和醫院等 160個醫療單位進行臨床試用，並在本溪開設專題門診，積累了大量數據，實踐證明對神經性皮炎、牛皮癬、關節炎、滑囊炎、毛囊炎、類風濕、中耳炎、鼻炎、附屬檔案炎、牙疼、帶狀泡疹、痔瘡、扭傷、腰肌勞損、燒傷、外傷等等都具有療效。目前生產的骨友靈、腳氣藥、膚氫鬆軟膏等外用藥及各大醫院的外用製劑中已廣泛使用。中國科學院獸醫研究所用DMSO溶解“帕斯”治療馬傳貧和寄生蟲病。特別是在中藥萃取製劑中，提高了有用組分含量，提高了藥效。
在農藥、農肥中的套用
DMSO是農藥、農肥的溶劑、滲透劑和增效劑。國外報導用抗菌素溶入DMSO中治療果樹腐亂病、將殺蟲劑溶入DMSO中殺滅樹木及果實中的食心蟲，用0.5‰的溶液在大豆開花期噴灑，增產10%～15%，各種肥料水溶液中加5‰DMSO後更容易引起人身中毒。
國內在果樹黴菌病中已有套用。在對植物實驗中將非滲透藥物、染料配成DMSO水溶液，塗抹樹幹，12h後發現枝葉、根莖果實都含有量或著色，再經過24h檢測結果消失。說明溶在DMSO中的藥物、色素可以滲透、流通，也能通過新陳代謝排出、這種特性顯示出DMSO在農業上的套用前景，有待於今後研究。
在染料中的套用
吉林染料廠在仁丹士林蘭生產中使用DMSO後使用生產能力、收率大幅度提高，四川染料廠目前仍在使用。據報導在印染中加入DMSO使染色均勻消除色差。
在塗料中的套用
在防凍劑中的套用
在氣體分離中的套用
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。
在合成樹脂中的套用
在生產中DMSO作為聚碸樹脂的聚合反應溶劑。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用於人造革加工，還可用作聚氨酯反應釜清洗劑，丙烯腈共聚反應溶劑。
在焦化副產中的套用
國道用DMSO做金、鉑、鈮、鉭、錸和放射性元素的萃取添加劑，提高選擇性、溶解性和低溫晶析的防凍劑。
在電子工業中套用
DMSO用於法拉級、超大容量電容器――液體雙電層電容器的電解質，目前的電容器僅為微法拉容量，而這種電容器可達到1～100法拉。如：日本3～5V 10F、美國1.6V 100F電容器，用於太陽能供電系統作為能量貯存元件，電子計算機和機器人的信息保護電源和記憶元件。在電子元件、集成線路清洗中大量使用DMSO，它具有對有機物、無機物、聚合物一次清除的功能，而且無毒、無味，容易回收。
在有機合成中的套用
DMSO在化學反應中起到反應溶劑、反應試的雙重作用，對某些不能實現的反應在DMSO中能順利進行，對某些化學反具有加速、催化作用，提高收率，改革產品性能。
鹵代烷與無機氰化物反應製備腈，不易反應。在DMSO中反應速度快，收率高。亞硝酸鈉與鹵代烷或a―鹵代酯轉變為硝基物，也有類似效果。
3、親電取代反應：在DMSO中一些飽和碳原子上親電取代反應能快速進行。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，在DMSO中比在二氧六環中快20倍。有機物中氫-重氫在鹼催化下交換速率在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中經叔丁醇鉀催化可產生雙鍵重排，反應能在低溫下均相進行。
總之DMSO在化學製備中開闢了一個新途徑，加快了化反應速度，提高了收率，製備出許多新物質，它不僅僅是溶劑，而且成為化學反應的一種新手段，在理論和實踐上都具有重要意義。
在水熱合成中的套用
在水熱合成過程中，可用來做溶劑，反應釜中DMSO在120℃以上會發生分解，產生有毒氣體，有頭暈症狀，氣味非常難聞。使用時要注意防護，如果溫度超過120℃，開釜的時候應在通風櫥中進行，並帶防毒面具。
在細胞凍存中的套用
二甲基亞碸是一種重要的滲透型細胞保護劑。在深低溫（零下200度）保存細胞時凍存過程中，為防止細胞內液冰晶形成、滲透壓改變、細胞結構紊亂等導致的損傷，有必要使用含有DMSO冷凍保護劑。DMSO能夠快速穿透細胞膜進入細胞中，降低冰點、延緩凍存過程，同時提高細胞內離子濃度，減少細胞內冰晶的形成，從而減少細胞損傷。深低溫時二甲基亞碸的細胞毒性受到抑制。復甦時動作要快，儘快洗掉二甲基亞碸，否則會造成對細胞嚴重的毒性。二甲基亞碸（DMSO）是目前最好的細胞凍存保護劑，但也是一種以細胞毒性很大的化學試驗劑。研究結果表明，培養液中DMSO濃度為10%時，細胞生長抑制率近100%；1‰濃度時抑制率為35%，即使是0.04‰的濃度，DMSO對細胞的生長也有不利的影響。
在PCR中的套用
在PCR體系MIX中加5%的甘油或者5%的DMSO，可以增強特異性，抑制引物二聚體的形成。
