2206-27-1 / 氘代二甲亞砜的應(yīng)用

背景及概述^[1][2]

氘代二甲亞砜具有很強的吸水性和對肌體的滲透性，廣泛用作溶劑和反應(yīng)試劑，在農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥中間體等領(lǐng)域作有機合成溶劑，故得名“萬能藥”或“萬能溶媒”。

但市售的氘代二甲亞砜試劑含量僅為99.5％左右，主要雜質(zhì)是水和二甲基砜，氘代二甲亞砜是一種含硫有機化合物，常溫下為無色無臭的透明液體，是一種吸濕性的可燃液體，具有高極性、高沸點、熱穩(wěn)定性好、非質(zhì)子、與水混溶等特性，能溶于乙醇、丙醇、和氯仿等大多數(shù)有機物，被譽為“萬能溶劑”，廣泛用作溶劑和反應(yīng)試劑，特別是用作加工溶劑和抽絲溶劑，如聚氨酯合成及抽絲溶劑、聚酰胺、聚酰亞胺和聚砜樹脂的合成溶劑，以及芳烴，丁二烯抽提溶劑和合成氯氟苯胺的溶劑等。之外，在醫(yī)藥工業(yè)中也有廣泛應(yīng)用。

理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)^[1]

氘代二甲基亞砜(DMSO)是最常用的核磁H-NMR的檢測溶劑之一。其制備的主要方法是DMSO和重水在堿性條件下發(fā)生氘原子交換獲得。目前國內(nèi)的氘代DMSO的制備方法非常有限，氘代DMSO產(chǎn)品基本依靠進口。易燃，對濕氣敏感。 與酰氯，強酸，鹵化磷，強氧化劑，強還原劑不相容，與各種材料劇烈反應(yīng)。

氘代二甲亞砜(DimethylSulfoxide，DMSO)是一種含硫化合物，分子式(CD3)2SO，常溫為無色、無臭的透明液體，凝固點18.45℃，沸點189℃，味微苦，易溶于水、醇、醚、酯，有較強的吸濕性。在140℃以下穩(wěn)定，在沸點下長時間加熱分解出微量醛、硫醚、硫醇，在酸性條件下加劇分解，在堿性狀態(tài)下可以抑制分解。因此DMSO精制都是在真空中精餾，控制pH值在8左右，或加入草酸鈉穩(wěn)定劑。

氘代二甲亞砜(DMSO)是一種非質(zhì)子極性溶劑。由于它對化學(xué)反應(yīng)具有特殊的溶媒效應(yīng)和對許多物質(zhì)的溶解特性，被稱為“萬能溶劑”。目前在石油、化工、醫(yī)藥、電子、合成纖維、塑料、印染等許多化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

氘代二甲亞砜廣泛用作溶劑和反應(yīng)試劑，特別是丙烯腈聚合反應(yīng)中作加工溶劑和抽絲溶劑。二甲胺廣泛而大量的應(yīng)用化工領(lǐng)域，因此回收氘代二甲亞砜具有客觀的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。氘代二甲亞砜的回收通常采用精餾的方法，在現(xiàn)有的氘代二甲亞砜回收方法中設(shè)備投資和能耗都較大，。

氘代二甲亞砜

應(yīng)用^[3]

氘代二甲基亞砜(DMSO)是最常用的核磁H-NMR的檢測溶劑之一，理論上氘代二甲基亞砜不會顯示任何峰而常用于核磁溶劑，然而商業(yè)市售氘代二甲基亞砜不是100%純度，氘代二甲基亞砜在2.5，3.4左右各有一個溶劑峰，有的時候做核磁溶劑峰邊上會出現(xiàn)兩個對稱的小峰。

制備^[2]

本方法是一種連續(xù)化高效率的氘代二甲基亞砜的制備方法，通過多次水分分離和重復(fù)反應(yīng)以及重結(jié)晶純化，獲得高氘代度的二甲基亞砜，經(jīng)高分辨質(zhì)譜檢測其氘代度大于99.8％。填補了國內(nèi)氘代二甲基亞砜產(chǎn)品制備的技術(shù)空白。

以二甲基亞砜和重水為原料，加入堿催化劑，在90-95℃下反應(yīng)1-3小時，然后升溫至130-150℃分離出水分；繼續(xù)向反應(yīng)液中加入重水，重復(fù)以上反應(yīng)操作2-5次；將反應(yīng)液減壓蒸餾，收集100-110℃的餾分，得到氘代二甲基亞砜粗品。具體操作如下：

將500g99.9％高純度的二甲基亞砜，2升的重水，和10g的KOH加入到5L的三口瓶中，攪拌下加熱到90-95℃反應(yīng)2小時，然后升溫到140℃分離出水分。繼續(xù)在反應(yīng)瓶中加入重水2L，重復(fù)以上操作四次。

將反應(yīng)瓶中的剩余液體減壓蒸餾，在真空度為1.4Kpa下收集100-110℃的餾分。得到492克的無色透明液體，收率98.4％。然后在反應(yīng)瓶中繼續(xù)加入99.9％高純度的二甲基亞砜。重復(fù)以上操作。由于反應(yīng)過程中沒有副反應(yīng)發(fā)生，殘留的堿催化劑可以一直循環(huán)使用。

氘代二甲基亞砜的純化：

反應(yīng)結(jié)束后，分離得到的二甲基亞砜的氘代度約為99.2％。然后將492克的粗品在17℃的環(huán)境下進行重結(jié)晶，低溫過濾得到428克純的氘代二甲基亞砜，收率85.6％。經(jīng)高分辨質(zhì)譜檢測其氘代度大于99.8％。

主要參考資料

[1]楊琪, 馬曉敏, & 鄧鵬翅. (2012). 氘代dmso試劑中殘留1h的檢測. 化學(xué)研究與應(yīng)用, 24(7), 1099-1101.

[2]王曦. (2011). 光催化降解二甲基亞砜效果及影響因子研究. (Doctoral dissertation, 哈爾濱工業(yè)大學(xué)).

[3]張琪, 姜梅, 王艷秀, & 張桂弘. (2015). 溶劑dmso-d6的規(guī)范表示. 編輯學(xué)報, 27(1), 77-77.