Siarczan dimetylu, – organiczny związek chemiczny z grupy siarczanów, ester kwasu siarkowego i metanolu. Stosowany jest jako czynnik metylujący w syntezie organicznej.
Właściwości Jest bezbarwną oleistą cieczą o zapachu przypominającym zapach cebuli. Jak wszystkie silne czynniki alkilujące jest silnie toksyczny. Jako substrat w reakcjach chemicznych został do pewnego stopnia zastąpiony przez (, ester metylowy kwasu trifluorometanosulfonowego).
Otrzymywanie Siarczan dimetylu może być otrzymywany w drodze różnych reakcji chemicznych, z których najprostsza jest estryfikacja kwasu siarkowego z metanolem:
Innym sposobem jest destylacja wodorosiarczanu metylu:
Siarczan dimetylu jest również produktem reakcji azotynu metylu i chlorosiarczanu metylu:
W Stanach Zjednoczonych siarczan dimetylu jest produkowany komercyjnie od lat 20. XX wieku. Powszechnym procesem jest reakcja eteru dimetylowego z tritlenkiem siarki.
Zastosowanie Siarczan dimetylu jest stosowany głównie jako substrat w reakcjach metylowania fenoli, amin i tioli. Zwykle grupa metylowa jest wprowadzana do cząsteczki w czasie krótszym niż sekunda. Wprowadzenie grupy metylowej odbywa się według mechanizmu SN2. Chociaż siarczan dimetylu jest bardzo skuteczny i tani, jego toksyczność sprawia, że jest zastępowany przez inne reagenty. Jodometan jest stosowany jako reagent w reakcji O-metylowania, gdyż jest bardziej bezpieczny, choć droższy. Węglan dimetylu, który jest mniej toksyczny zarówno od siarczanu dimetylu, jak i jodometanu, może być stosowany w reakcji N-metylowania.
O-Metylowanie Siarczan dimetylu jest może być stosowany do metylowania fenoli. Niektóre alkohole również ulegają metylowaniu, w tym tert-butanol, który ulega przekształceniu w eter tert-butylowo-metylowy (MTBE):
Alkoholany ulegają gwałtownemu metylowaniu:
Metylowanie węglowodanów siarczanem dimetylu zostało opracowane przez Waltera Hawortha i jest nazywane metylowaniem Hawortha.
N-Metylowanie Siarczan dimetylu jest stosowany do otrzymywania i :
Czwartorzędowe sole amoniowe są stosowane jako surfaktanty lub zmiękczacze. Metylowanie amin aromatycznych można pokazać na przykładzie reakcji:
S-Metylowanie Podobnie do metylowania alkoholi, tiole są łatwo metylowane przez siarczan dimetylu:
S-Metylowaniu ulegają również sulfiniany, a produktem tej reakcji są sulfony metylowe:
Jest też stosowany do otrzymywania tioestrów metylowych:
Inne zastosowania Siarczan dimetylu bywa używany do sekwencjonowania DNA. Przy na zimno przerywa łańcuch DNA przy adeninie, a przy na gorąco przy guaninie.
Zagrożenia Siarczan dimetylu jest kancerogenem, mutagenem, substancją toksyczną, niebezpieczną dla środowiska i podatną na hydrolizę, czynnikiem korozyjnym. Jego bezpośrednie działanie mutagenne polega na metylowaniu zasad purynowych i pirymidynowych DNA, powodując ich rozsunięcie. Powstają wtedy mutacje typu krótkich insercji lub delecji podczas replikacji DNA. Niektórzy zaliczają go do potencjalnych broni chemicznych. Siarczan dimetylu jest wchłaniany przez skórę, błonę śluzową i układ pokarmowy. Objawy zatrucia występują z opóźnieniem, zwykle 6–24 godzin. Stężone roztwory zasad (np. amoniaku) mogą być użyte do zneutralizowania poprzez hydrolizę mniejszych wycieków, jednak reakcja z większymi ilościami siarczanu dimetylu może być niebezpieczna. Chociaż siarczan dimetylu ulega hydrolizie pod wpływem wody, nie może być ona użyta do zneutralizowania go w wystarczająco krótkim czasie. Produktami hydrolizy siarczanu dimetylu w warunkach zasadowych są odpowiednie siarczany (sole kwasu siarkowego, np. siarczan amonu, siarczan sodu) i metanol.
Historia Siarczan dimetylu został odkryty na początku XIX wieku. P. Claesson prowadził następnie zakrojone na szeroką skalę badania nad jego otrzymywaniem.
Przypisy
Metylu, siarczan di Kategoria:Estry metylowe