二甲亚砜是什么( 三 )


在空气中爆炸极限,%(体)
下限3-3.5
上限42-63
2 用途
二甲基亚砜是一种用途十分广泛的有机溶剂,此外也是一种十分活泼的反应试剂,广泛应用于有机合成中,也用于医药、兽药和农药等方面 。
在有机合成和药物合成中,二甲基亚砜被广泛用作溶剂 。例如氟哌酸、氟嗪酸等新型喹诺酮类抗菌药及其中间体的合成,左旋咪唑、菸酸肌醇酯、黄连素等药物的合成,由多菌灵合成阿苯达唑,合成抗氧剂1010、1076、合成蔗糖脂肪酸酯,由对硝基氯苯合成对硝基氟苯,甲基酮衍生物与酯类或内酯类通过 Claisen缩合反应制备线型1,3-双烯酮类物质,将醋酸转化为双烯酮,合成仁丹士林兰染料,等等 。
二甲基亚砜作为一种选择性的溶剂,可用于分离混合物 。例如选择性地提取金属化合物,选择性地脱除酸性气体,选择性地提取乙炔、丁二烯和异戌二烯等二烯烃、苯、甲苯、二甲苯、多环芳烃和杂环化合物,选择性地脱除石油中的硫化物,从对苯二甲酸二甲酯中分离杂质和副产品 。
二甲基亚砜可作不少聚合物的合成和抽丝溶剂 。例如,可用作丙烯腈与其它单体共聚时的溶剂,聚氨酯合成抽丝溶剂,聚酰亚胺、聚砜树脂合成溶剂 。近年日本研究用二甲基亚砜作溶剂进行聚乙烯醇纺丝提高聚乙烯醇纤维的性能 。同时也有人研究以二甲基亚砜作溶剂使聚乙烯醇进行酯化,醚化和缩醛化等制备有用的化合物 。二甲基亚砜还可用作环氧化合物阴离子聚合溶剂,聚酰胺抽丝溶剂等 。
二甲基亚砜本身具有消炎、止痛、利尿、镇静等作用,在国外曾被誉为万应灵药,可以作为一些消炎止痛药的活性成分 。此外,二甲基亚砜具有优良的渗透性,可作某些药物的载体,化妆品助剂和农药添加剂,提高它们的使用效果 。经动物试验,二甲基亚砜有抑制肿瘤发展的作用,还可治疗重肌症 。
二甲基亚砜作为有机合成原料,可用于合成倍硫磷杀虫剂和双(三氯甲基)砜,二甲基砜等 。
二甲基亚砜其它用途还很多,例如可作合成纤维染色溶剂、去染剂、染色载体,合成纤维改性剂、防冻剂、脱漆剂、配制无毒的自放射显影成像促进剂,用作食品蜡及食用白油等多环,稠环芳烃的紫外光谱分析试剂和机器脱脂剂,等等 。
3 二甲亚砜生产方法
二甲基亚砜的生产方法有多种,但是工业上国内外一般都采用二甲硫醚氧化法,由于所用的氧化剂和氧化方式不同,而有不同的生产工艺:
3.1 硝酸氧化法
用相对密度1.34-1.36的硝酸氧化二甲硫醚可以生产二甲基亚砜,反应式为
3(CH3)2S+5HNO3→3(CH3)2SO·HNO3+2NO+H2O
粗二甲基亚砜中含有大量硝酸,可用CaCO3或Na2CO3中和 。产率为80% 。反应过程中要严防二甲硫醚过量,否则会发生爆炸 。该法设备腐蚀严重,反应条件难于控制 。中和硝酸需消耗大量的纯碱,生成大量的硝酸盐,精制过程效率低 。因此,难用于大规模工业生产 。
3.2 过氧化物氧化法
(1)在二甲基亚砜的稀溶液中,用35-55%(重)的过氧化氢氧化二甲硫醚可以生产二甲基亚砜 。反应温度为30-40℃,二甲硫醚与过氧化氢的摩尔比为 1.05-1.25,反应在多级串联槽式反应器中进行 。用萃取法除去粗二甲基亚砜中的二甲硫醚,最后用真空蒸馏或共沸蒸馏(共沸物为苯)脱水,得纯度较高的二甲基亚砜 。
(2)以丙酮作为缓冲介质,使二甲硫醚与过氧化氢反应 。不需中和,直接蒸馏即可得到高纯度成品,丙酮可循环使用 。用该法可实现连续化生产 。
除过氧化氢外,还可用烷基过氧化物、芳烷基过氧化物、环烷基过氧化物作氧化剂 。
该法由于氧化剂价格高,用量大,因而产品成本高,不宜大规模工业生产 。
3.3 臭氧氧化法
臭氧与二甲硫醚反应生成二甲基亚砜的反应式为
(CH3)2S+O3→(CH3)2SO+O2
先使氧气和空气臭氧化,然后用臭氧作氧化剂,在爆炸上限外,在30-40℃下使二甲硫醚氧化为二甲基亚砜和二甲基砜,二甲基硫醚的转化率为26-28%,二甲基亚砜的产率为90% 。
臭氧作氧化剂价格便宜,产品精制也比较简单,但由于二甲硫醚转化率低,大量的二甲硫醚需要循环 。
3.4 阳极氧化法
在常规或无隔膜的电解槽中,二甲硫醚发生阳极氧化获得二甲基亚砜
(CH3)2S+H2O-2e→(CH3)2SO+2H+
所用溶剂为二甲基亚砜,电解质为碱金属和碱土金属的卤化物、硫酸盐、硝酸盐和磺酸盐等 。阳极是石墨或铂,阴极是铂或不锈钢 。该法二甲硫醚可全部转化为二甲基亚砜 。反应完后可用萃取、精馏或结晶等方法分离二甲基亚砜 。
此法具有经济、易行、安全和容易分离等优点 。