Dimethylsulfat

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Strukturformel
Strukturformel von Dimethylsulfat
Allgemeines
Name Dimethylsulfat
Andere Namen
  • Schwefelsäuredimethylester
  • DMS
Summenformel C2H6O4S
CAS-Nummer 77-78-1
PubChem 6497
Kurzbeschreibung

farblose Flüssigkeit mit süßlichem Geruch[1]

Eigenschaften
Molare Masse 126,13 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

1,33 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

−31,8 °C[1]

Siedepunkt

188,5 °C (Zersetzung)[1]

Dampfdruck

0,35 hPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

schlecht in Wasser (28 g·l−1 bei 18 °C)[1]

Brechungsindex

1,3874 (20 °C)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 350​‐​341​‐​330​‐​301​‐​314​‐​317Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
P: 201​‐​260​‐​280​‐​284​‐​301+310​‐​305+351+338Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [4]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Sehr giftig
Sehr giftig
(T+)
R- und S-Sätze R: 45​‐​25​‐​26​‐​34​‐​43​‐​68Vorlage:R-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
S: 53​‐​45
Einstufung nach REACH

besonders besorgnis­erregend[6]: krebs­erzeugend (CMR)

MAK

nicht festgelegt, da krebserzeugend[1]

Toxikologische Daten

205 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−735,5 kJ/mol[7]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Dimethylsulfat ist eine farblose, süßlich riechende sehr giftige Flüssigkeit. Sie ist der Dimethylester der Schwefelsäure und in mäßiger Ausbeute aus Methanol und H2SO4 erhältlich. In chemischen Synthesen ist es ein äußerst potentes Alkylierungsmittel. Seine Giftigkeit beruht auf der Alkylierung von DNA und Proteinen.

Die häufig verwendete Abkürzung DMS ist nicht eindeutig, da sie ebenso für Dimethylsulfid, Dimethylsulfon und Dimethylsulfit verwendet wird. Eine Verwechslung der Stoffe ist wegen ihrer unterschiedlichen Eigenschaften gefährlich.

Synthese[Bearbeiten]

Die Synthese erfolgt durch die Umsetzung von Dimethylether mit Schwefeltrioxid (SO3). Bis in die 1980er Jahre war dies die Hauptverwendung von Dimethylether, 1998 wurden von den in Mitteleuropa produzierten 50.000 t etwa 15.000 t zu Dimethylsulfat umgesetzt.[8]

Reaktionsverhalten[Bearbeiten]

Das Sulfation ist ein sehr schwaches Nucleophil und damit eine hervorragende Abgangsgruppe in einer SN-Reaktion. Darauf beruht die kräftige Methylierungsfähigkeit des Dimethylsulfats. Bei Raumtemperatur reagiert zunächst nur eine Methylgruppe, bei Erwärmung können beide Methylgruppen ausgenutzt werden. Als Beispiel für eine solche Methylierung sei hier die Reaktion mit einer Carbonsäure erwähnt:

\mathrm{R{-}COOH + (CH_3O)_2SO_2 + NaOH \longrightarrow }\mathrm{R{-}COOCH_3 + (CH_3O)SO_3^- + Na^+ + H_2O}
Herstellung eines Carbonsäuremethylesters

Verwendung[Bearbeiten]

Dimethylsulfat wird in Labor und Technik zur Methylierung von Carbonsäuren, Aminen, Phenolen und anderen Verbindungen verwendet. Es ist ein Rohstoff für die Herstellung von Kosmetika, Farben, Arzneimitteln und Agrarprodukten.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Dimethylsulfat ist beim Menschen als eindeutig karzinogen und mutmaßlich mutagen eingestuft. Es kann schnell durch intakte Haut diffundieren. Aufgrund der alkylierenden Wirkung ist Dimethylsulfat ein starkes Schleimhaut- und Lungengift. Darauf beruht auch die karzinogene Wirkung von Dimethylsulfat: Die DNA wird methyliert und kann dadurch nicht mehr gelesen werden, die vergiftete Zelle stirbt ab oder mutiert.[9] Auch Leber, Nieren, Herz und das Nervensystem werden angegriffen. Durch die bei der Hydrolyse entstehende Schwefelsäure wirkt Dimethylsulfat außerdem stark ätzend. Die Substanz ist nach Anhang II, Nr. 6 der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) als besonders gefährlicher krebserzeugender Stoff eingestuft und darf nur in geschlossenen Anlagen hergestellt oder verwendet werden.[10]

Bei der Arbeit mit der Substanz ist äußerste Vorsicht geboten. Da eine Warnwirkung fehlt (geruchsneutral, keine akute Reizwirkung), kann es leicht unbemerkt zur Aufnahme gefährlicher Mengen kommen. Nach einer ca. sechs- bis zwölfstündigen Latenzzeit folgen schwere Verätzungen der Atemwege. Das Tragen von speziellen Schutzhandschuhen und das Arbeiten in einem gut ziehenden Abzug sind unerlässlich. Reste von Dimethylsulfat sind mit einem Überschuss von 10 %igem Ammoniak zu vernichten.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g h Eintrag zu Dimethylsulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 29. Dezember 2012 (JavaScript erforderlich).
  2. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-210.
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 77-78-1 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  4. Datenblatt Dimethyl sulfate bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. März 2011 (PDF).
  5. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  6. Eintrag zu CAS-Nr. 77-78-1 in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 16. Juli 2014.
  7. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-23.
  8. Manfred Müller, Ute Hübsch: Dimethyl Ether. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim 2006, doi:10.1002/14356007.a08_541.
  9. Carsten Schmuck, Bernd Engels, Tanja Schirmeister, Reinhold Fink: Chemie für Mediziner, Pearson Studium, ISBN 978-3-8273-7286-4, S. 457.
  10. Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) - Stand: 30. November 2010.

Weblinks[Bearbeiten]

Sicherheitsdatenblätter[Bearbeiten]

Sicherheitsdatenblätter verschiedener Hersteller in alphabetischer Reihenfolge für Dimethylsulfat:

Sonstige Stoffinformationen[Bearbeiten]