استخدامات ثنائي ميثيل الكبريتات

استخدامات ثنائي ميثيل سلفات الميثيل （DMS）CAS 77-78-1

ثنائي ميثيل سلفات الميثيل هو عامل ميثيل متعدد الاستخدامات يستخدم على نطاق واسع في التخليق العضوي في مختلف الصناعات، بما في ذلك المبيدات الحشرية والأصباغ والمستحضرات الصيدلانية والعطور. ويُستخدم في المقام الأول لإنتاج استرات الميثيل وإيثرات الميثيل والميثيلامين، كما أنه يعمل كمادة خام لمركبات مثل ثنائي ميثيل سلفوكسيد الميثيل والكافيين والكوديين والأميدوبرين والتريميثوبريم والفانيلين ومبيد الآفات الميثاميدوفوس. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يعمل كمذيب للهيدروكربونات العطرية وكعامل مؤلكلة.

الاستخدامات ككاشف ميثيلي ومذيب للميثيل

يُستخدم ثنائي ميثيل سلفات ثنائي الميثيل ككاشف ميثيل ومذيب في إنتاج الأدوية والمبيدات الحشرية والأصباغ والعطور.

الاستخدامات في إنتاج الصبغة والميثيل

يُستخدم ثنائي ميثيل سلفات ثنائي الميثيل في إنتاج الصبغات ويعمل كعامل ميثيل للأمينات والكحوليات.

---

ثنائي ميثيل الكبريتات - التطبيقات

يُستخدم ثنائي ميثيل الكبريتات في المقام الأول في ميثلة الفينولات والأمينات والثيولات، عادةً عبر آلية SN2. على الرغم من أن تفاعلات الألكلة هذه تتسم بالكفاءة وأن ثنائي ميثيل سلفات ثنائي الميثيل فعال من حيث التكلفة، إلا أن سميته العالية تحد من استخدامه. وبالمقارنة

• يوديد الميثيل أقل سمية ولكنه أكثر تكلفة وأكثر ملاءمة للميثيل O.
• ثنائي ميثيل الكربونات أقل سمية ويمكن استخدامها للميثيل النيتروجيني.

عند اختيار عامل الميثيلات، من الضروري الموازنة بين السمية وفعالية التفاعل.

يُستخدم ثنائي ميثيل الكبريتات أيضًا ككاشف لتحديد مكونات قطران الفحم، وكبديل للميثيل في التخليق العضوي، وكمذيب للهيدروكربونات العطرية.

---

تفاعلات الميثيل المحددة

الميثيل O-الميثيل

O-ميثيل الفينولات هو تطبيق شائع، والذي يمكن أن ينطبق أيضًا على الكحوليات البسيطة. على سبيل المثال

2(CH3)3COH+(CH3O)2SO2 →2(CH3)3COCH3+H2SO42(CH_3)_3COH + (CH_3O)_2SO_2 \rightarrow 2(CH_3)_3COCH_3 + H_2SO_42(CH3​)3​ثاني أكسيد الكربونH+(CH3​O)2​SO2​→2(CH3​)3​COCH3​+H2​SO4​

وبالمثل، يمكن ميثلة الألكوكسيدات:

RO-Na++(CH3O)2SO2 →ROCH3+Na(CH3)SO4RO^- Na^+++ (CH_3O)_2SO_2 \right ROCH_3+ Na(CH_3)SO_4RO-Na++(CH3​O)2​SO2​→ROCH3​+Na(CH3​)SO4​

يشكل الميثيل O-الميثيل للكربوهيدرات باستخدام ثنائي ميثيل الكبريتات أساس طريقة هاوورث لتحديد هياكل السكر الحلقية، والتي تتم عادةً في المحاليل القلوية. وهناك طريقة بديلة تتضمن يوديد الميثيل مع أكسيد الفضة.

ن-الميثيل

يعمل ثنائي ميثيل سلفات ثنائي الميثيل على ميثيل الأمينات، مما ينتج أملاح الأمونيوم الرباعية أو الأمينات الثلاثية. على سبيل المثال:

C6H5CH=NC4C9+(CH3O)2SO2 →C6H5CH=N+(CH3)C4C9+CH3OSO3-C_6H_5CH=NC_4C_9 + (CH_3O)_2SO_2 \رايت C_6H_5CH=N^+(CH_3)C_4C_9 + CH_3OSO_3^-C6​H5​CH=NC4​C9​+(CH3​O)2​SO2​→C6​H5​CH=N+(CH3​)C4​C9​+CH3​نظام التشغيلO3-​

يمكن أن تعمل أملاح الأمونيوم الرباعية الأليفاتية المشتقة من هذا التفاعل كمواد خافضة للتوتر السطحي أو ملينات الأقمشة. في التفاعل مع الأمينات الثلاثية:

p-CH3(C_6H4)NH2+(CH3O)2SO2 →p-CH3(C6H4)N(CH3)2+Na(CH3)SO4p-CH3(C_6H_4)NH_2 + (CH_3O)_2SO_2 \right p-CH_3(C_6H_4)N(CH_3)_2 + Na(CH_3)SO_4p-CH3​(C6​H4​)NH2​+(CH3​O)2​SO2​→p-CH3​(C6​H4​)N(CH3​)2​+Na(CH3​)SO4​

الميثيل S

يمكن لثنائي ميثيل سلفات الميثيل أيضًا ميثلة الثيولات، حيث يتم ميثلة الكبريت:

RS-Na ++(CH3O)2SO2 → RSCH3+Na(CH3)SO4 RS- Na^- Na^+ + (CH_3O)_2SO_2 \right RSCH_3+ Na(CH_3)SO_4RS-Na++(CH3​O)2​SO2​→مركز الخدمات الإقليميH3​+Na(CH3​)SO4​

على سبيل المثال، مع الثيويستر

RC(O)SH+(CH3O)2SO2 →RC(O)S(CH3)+HOSO3CH3RC(O)SH + (CH_3O)_2SO_2 \rightRO RC(O)S(CH_3) + HOSO_3CH_3المنسّق المقيم(O)SH+(CH3​O)2​SO2​→المنسّق المقيم(O)S(CH3​)+Hنظام التشغيلO3​CH3​

---

التطبيقات الإضافية

يُمثِّل ثنائي ميثيل سلفات ثنائي الميثيل الموضع N7 من الجوانين في الحمض النووي (DNA)، مما يضعف الرابطة الجليكوسيدية مع الريبوز. وفي ظل الظروف القلوية، تؤدي المعالجة بالبيبيريدين إلى انقسام الرابطة الفوسفاتية الثنائية الإستر، مما يؤدي إلى تجزئة الحمض النووي. تُستخدم هذه التقنية لتحديد التسلسلات القاعدية وكسر خيوط الحمض النووي بشكل انتقائي.

وفي ظل الظروف الحمضية، يعمل ثنائي ميثيل سلفات ثنائي ميثيل كل من N7 من الجوانين وN3 من الأدينين في الحمض النووي، مما ينتج عنه تفاعل انتقائي لقواعد البيورين.

---

طريقة إنتاج ثنائي ميثيل سلفات ثنائي ميثيل

يتم تصنيع ثنائي ميثيل الكبريتات بطرق مختلفة، ولكن الإنتاج الصناعي يستخدم في المقام الأول تفاعل ثنائي ميثيل الأثير وثلاثي أكسيد الكبريت:

1. الميثانول مجفف الميثانول لإنتاج ثنائي ميثيل الأثير.
2. ثالث أكسيد ثلاثي الكبريت يتولد الغاز من حمض الكبريتيك المدخن 25% الساخن الذي يتم امتصاصه عن طريق رش كبريتات ثنائي ميثيل الميثيل.
3. بعد ذلك ثنائي ميثيل سلفات ثنائي ميثيل الكبريت المحمل بأكسيد الكبريت الثلاثي يتفاعل مع ثنائي ميثيل الأثير في برج تخليق لتكوين ثنائي ميثيل السلفات. وتبلغ درجة نقاء المنتج ≥98%، مع استهلاك المواد الخام التالية:
   • الميثانول: 550 كجم/طن
   • حمض الكبريتيك المدخن (25%): 3000 كجم/طن

تتضمن العملية:

1. إضافة حمض الكبريتيك المدخن في خزان التبخير والتسخين.
2. توليد ثالث أكسيد الكبريت الذي يتم نقله بعد ذلك إلى خزان الأسترة.
3. تحويل الميثانول إلى ثنائي ميثيل الأثير وغسله بحمض الكبريتيك لإزالة الرطوبة.
4. وأخيرًا، يتفاعل ثالث أكسيد الكبريت مع ثنائي ميثيل الإيثر في خزان الأسترة مما ينتج عنه ثنائي ميثيل الكبريتات الخام الذي يتم تكريره بعد ذلك.

الطريقة البديلة

وتتضمن طريقة بديلة تفاعل الميثانول مع حمض الكبريتيك لإنتاج كبريتات هيدروجين الميثيل، الذي يستمر بعد ذلك في التفاعل مع الميثانول لإنتاج ثنائي ميثيل الأثير. يتفاعل هذا الأثير مع ثالث أكسيد الكبريت لتكوين ثنائي ميثيل الكبريتات.