硫酸二甲酯(Dimethyl Sulfate, DMS)
硫酸二甲酯是一种剧毒、致癌性的有机硫酸酯类化合物,化学式为 **(CH₃)₂SO₄**(或 C₂H₆O₄S),CAS 号77-78-1,分子量126.13,又称硫酸甲酯,是重要的甲基化试剂,广泛应用于有机合成领域。
一、基本物理化学性质
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| 性质 | 参数 | 备注 |
|---|---|---|
| 外观 | 无色或微黄色油状液体 | 有微弱洋葱气味,但气味阈值高,难以预警危险浓度INCHEM |
| 熔点 | -23℃至 - 32℃ | 不同来源略有差异 |
| 沸点 | 188℃ | 188℃时分解,产生有毒气体 |
| 密度 | 1.333 g/cm³(25℃) | 大于水,不溶于水会沉底 |
| 闪点 | 83.3℃ | 可燃液体,遇明火、高温有燃烧危险 |
| 溶解性 | 微溶于冷水(18℃时 2.8g/100mL),溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂 | 与水缓慢反应生成甲醇和硫酸,加热加速反应 |
| 化学性质 | 极强的甲基化活性,能对羟基、氨基、硫醇等基团进行甲基化 | 反应通常在碱性条件下进行 |
二、生产工艺
主流生产方法为二甲醚与三氧化硫合成法,具有收率高、污染小的优点:
甲醇脱水生成二甲醚
二甲醚与三氧化硫在酯化塔中反应生成硫酸二甲酯
粗品经精制得到高纯度产品
其他方法包括硫酸 - 甲醇酯化法、氯磺酸法等,但因收率低、污染大已较少使用。
三、主要用途
硫酸二甲酯因高效甲基化能力,在多个领域有重要应用U.S. Environmental Protection Agency:
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| 应用领域 | 具体用途 |
|---|---|
| 有机合成 | 制造甲酯、甲醚、甲胺等;合成二甲基亚砜(DMSO)、咖啡因、可待因、香草醛等 |
| 医药工业 | 生产氨基比林、甲氧苄胺嘧啶等药物中间体 |
| 农药工业 | 合成乙酰甲胺磷等杀虫剂 |
| 染料与香料 | 用于染料和香料的甲基化反应 |
| 其他 | 矿物油分离、汽车润滑油分析;曾被用作战争毒气U.S. Environmental Protection Agency |
四、毒性与健康危害 ⚠️
硫酸二甲酯被列为剧毒化学品和可疑人类致癌物,危害极大:
1. 暴露途径
呼吸道吸入(最主要途径)
皮肤接触(可通过完整皮肤吸收)
消化道摄入
眼接触
2. 急性毒性
LD₅₀:大鼠经口 205mg/kg;兔经皮 400mg/kg
LC₅₀:大鼠吸入 45mg/m³(4 小时)
症状:眼、鼻、喉剧烈刺激,呼吸困难,肺水肿;皮肤灼伤;严重时可导致失明、呼吸衰竭死亡
潜伏期:接触后数小时才出现症状,易延误治疗INCHEM
3. 慢性毒性与致癌性
长期低剂量暴露可能导致呼吸道炎症、肺纤维化
IARC 将其列为2A 类致癌物(可能对人类致癌)
具有致突变性,可干扰核酸功能,增加基因突变率
五、安全处理与应急措施
1. 防护要求
佩戴全面罩呼吸器(防护等级 A)、耐化学手套、防化服、护目镜
操作必须在通风橱中进行
定期检测工作环境浓度,职业接触限值(PC-TWA)为0.1mg/m³
2. 储存与运输
储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房,远离火种、热源
与氧化剂、碱类、食用化学品分开存放,严禁混储
运输时需贴 "剧毒"、"腐蚀品" 标签,专车运输,严格遵守危险品运输法规
3. 应急处置
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| 暴露途径 | 应急措施 |
|---|---|
| 皮肤接触 | 立即脱去污染衣物,用大量流动清水冲洗至少 15 分钟,就医 |
| 眼睛接触 | 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水冲洗至少 15 分钟,就医 |
| 吸入 | 迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅,如呼吸困难给输氧,就医 |
| 食入 | 饮足量温水,催吐,就医(禁止使用碳酸氢钠溶液洗胃) |
| 泄漏 | 隔离泄漏污染区,限制出入;用沙土或其他不燃材料吸附,收集后按危险废物处理 |
| 火灾 | 用干粉、二氧化碳、砂土灭火,禁止用水和泡沫(会加速分解) |
六、法规管控
硫酸二甲酯被严格管控:
列入《危险化学品目录(2015 版)》剧毒化学品清单,受公安部门管制
列入《职业病防治法》重点监管的高毒物品目录
生产、经营、储存、运输需取得相应许可证
国际上被列为危险货物,UN 编号1595,危险类别6.1(毒性物质)CDC
七、替代物
由于其剧毒和致癌性,工业上正逐步使用更安全的甲基化试剂替代,如:
碳酸二甲酯(DMC)- 低毒、环保
碘甲烷 - 但仍有一定毒性
三氟甲磺酸甲酯 - 反应活性高但价格昂贵




