Διμεθυλοθειαιθέρας

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Διμεθυλοθειαιθέρας
Dimethyl sulfide structure.svg
Dimethyl-sulfide-3D-vdW.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Διμεθυλοθειαιθέρας
Άλλες ονομασίες Διμεθυλοσουλφίδιο
Χημικά αναγνωριστικά
Μοριακή μάζα 62,13 amu
Αριθμός CAS 75-18-3
SMILES CSC
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης -142 °C
Σημείο βρασμού 37 °C
Πυκνότητα 840 kg/m3
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Ο διμεθυλοθειαιθέρας ή διμεθυλοσουλφίδιο (DiMethylSulphide, DMS) ή μεθυλοθειομεθάνιο ή 2-θειαπροπάνιο είναι ένας διαλκυλο-θειαιθέρας, μια οργανική ένωση του θείου με συνοπτικό συντακτικό τύπο CH3SCH3 (ή ακόμη πιο συνοπτικά Me2S). Πρόκειται για το θειούχο ανάλογο του διμεθυλαιθέρα. Στις συνηθισμένες συνθήκες (1 atm, 25 °C) είναι ένα αδιάλυτο στο νερό και εύφλεκτο πτητικό υγρό με χαρακτηριστική δυσάρεστη οσμή. Είναι μία από τις ενώσεις που παράγονται και μυρίζουν όταν βράζουν διάφορα λαχανικά, όπως καλαμπόκι, λάχανο, παντζάρια, καθώς και θαλασσινά. Επίσης, παράγεται και εκλύεται (στη μορφή των ατμών του) κατά την ζύμωση μπύρας. Είναι προϊόν διάσπασης διαφόρων θειούχων οργανικών ενώσεων όπως τα διμεθυλοσουλφοπροπιονικά (DMSP) και του βακτηριδιακού μεταβολισμού της μεθανοθειόλης. Είναι ισομερές θέσης της αιθανοθειόλης.

Φυσική παρουσία και κλιματικός ρόλος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο φυσικός διμεθυλοθειαιθέρας προέρχεται από την S-μεθυλομεθειονίνη (SMM) (βιταμίνη U)[1]. Είναι η πιο άφθονη βιολογική πηγή θειούχων ενώσεων που εκλύονται στην ατμόσφαιρα της Γης[2]. Η έκλυση πραγματοποιείται κυρίως από το φυτοπλαγκτόν πάνω από τους ωκεανούς. Παράγεται επίσης από το βακτηριδιακό μεταβολισμό του διμεθυλοσουλφοξείδιου (DMSO) από απόβλητα που διασπώνται στους αγωγούς αποχέτευσης και μπορεί να προκαλέσει περιβαλλοντολογικά προβλήματα εξαιτίας της δυσάρεστης οσμής του[3]. Ο παραγόμενος διμεθυλοθειαιθέρας οξειδώνεται στην ατμόσφαιρα που βρίσκεται πάνω από τη θάλασσα σε πολλές θειούχες ενώσεις, όπως διοξείδιο του θείου, διμεθυλοσουλφοξείδιο, διμεθυλοσουλφόνη, μεθανοσουλφονικό οξύ και θειικό οξύ[4]. Ανάμεσα σ' αυτές τις ενώσεις, το θειικό οξύ έχει το δυναμικό να δημιουργήσει πυρήνα παραγωγής συστημάτων αέριας κολλοειδούς διασποράς (αεροζόλ) και τελικά νεφών. Αυτή η αλληλεπίδραση στο σχηματισμό νεφών συντελεί με τη σειρά της σ' ένα φαύλο κύκλο μαζικής παραγωγής ατμοσφαιρικού διμεθυλοθειαιθέρα πάνω από τους ωκεανούς που αποτελεί σημαντικό παράγοντα δημιουργίας του γήινου κλίματος[5]. Η υπόθεση CLAW προτείνει ότι ο ατμοσφαιρικός διμεθυλοθειαιθέρας παίζει πρωτεύοντα ρόλο στην πλανητική ομοιόσταση[6].

Χαρακτηριστική οσμή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο διμεθυλοθειαιθέρας έχει μια χαρακτηριστική οσμή βραστού λάχανου, που γίνεται πολύ δυσάρεστη σε υψηλότερες συγκεντρώσεις. Έχει μικρό όριο ανίχνευσης με την όσφρηση, που κυμαίνεται μεταξύ 20 και 100 ppb ανάμεσα σε διαφορετικούς ανθρώπους. Ωστόσο είναι διαθέσιμος και ως προσθετικό τροφίμων για τη ρύθμιση της οσμής, αλλά σε μικρές συγκεντρώσεις. Τα παντζάρια[7], τα σπαράγγια[8], το λάχανο, το καλαμπόκι και πολλά θαλασσινά εκλύουν διμεθυλοθειαιθέρα όταν μαγειρεύονται. Παράγεται και εκλύεται επίσης από το φυτοπλαγκτόν και γι' αυτό χαρακτηρίζεται ως μέρος της χαρακτηριστικής οσμής της θαλάσσιας αύρας.[9].

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Εκτός από την απομόνωσή του από διάφορες φυσικές πηγές, είναι διαθέσιμες και οι παρακάτω χημικές μέθοδοι.

Με διαλκυλίωση θειούχων αλάτων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με διαλκυλίωση από μεθυλαλογονίδια θειούχων αλάτων παράγεται διμεθυλοθειαιθέρας[10]:


\mathrm{K_2S + 2CH_3X \xrightarrow{} CH_3SCH_3 + 2KX}

Με αλκυλίωση αλάτων θειολών[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με μεθυλίωση από μεθυλαλογονίδια αλάτων μεθανοθειόλης (π.χ. CH3SK) παράγεται διμεθυλοθειαιθέρας[10]. (Αντίδραση Williamson για θειαιθέρες):


\mathrm{CH_3SK + CH_3X \xrightarrow{} CH_3SCH_3 + KX}

Αναγωγή σουλφοξειδίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με αναγωγή διμεθυλοσουλφοξείδιου από υδροϊώδιο παράγεται διμεθυλοθειαιθέρας[11]:


\mathrm{CH_3SOCH_3 + 2HI \xrightarrow{} CH_3SCH_3 + H_2O + I_2}

Παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου (HgX2) παράγονται διμεθυλοθειοϋδραργιρικά άλατα[12]:


\mathrm{CH_3SCH_3 + HgX_2 \xrightarrow{} [(CH_3)_2S(HgX)]X}

Επίδραση αλκυλαλογονιδίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλκυλαλογονιδίων (RX) παράγονται άλατα του σουλφωνίου[13]:


\mathrm{CH_3SCH_3 + RX \xrightarrow{} [R(CH_3)_2S]X}

Οξείδωση προς σουλφοξείδια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υπεροξείδιου του υδρογόνου οξειδώνονται προς διμεθυλοσουλοφοξείδιο[14]:


\mathrm{CH_3SCH_3 + H_2O_2 \xrightarrow{} CH_3SOCH_3 + H_2O}

Βιομηχανικές χρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Χρησιμοποιείται κατά τη διύλιση του πετρέλαιου και τις πετροχημικές παραγωγικές διεργασίες για να περιορίζει την παραγωγή αιθάλης και μονοξείδιου του άνθρακα. Επιπλέον χρησιμοποιείται για να περιορίζει τη σκόνη σε διάφοριυς μύλους. Ακόμη χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη και από τη συνθετική χημική βιομηχανία για την παραγωγή πολλών οργανικών ενώσεων, όντας ένα παραπροϊόν της οξείδωσης Swern. Χρησιμοποιείται τέλος από τη βιομηχανία τροφίμων ως προσθετικό οσμής.

Ασφάλεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο διμεθυλοθειαιθέρας είναι εύφλεκτος, πτητικός και διαβρωτικός. Έχει ακόμη δυσάρεστη οσμή, ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις.

Αναφορές και παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Template:IBD The Physiological and Biochemical Changes. section=1.2.4 year=2005 page=11
  2. Simpson, David; Winiwarter, Wilfried; Börjesson, Gunnar; Cinderby, Steve; Ferreiro, Antonio; Guenther, Alex; Hewitt, C. Nicholas; Janson, Robert; Khalil, M. Aslam K.; Owen, Susan; Pierce, Tom E.; Puxbaum, Hans; Shearer, Martha; Skiba, Ute; Steinbrecher, Rainer; Tarrasón, Leonor; Öquist, Mats G. (1999). "Inventorying emissions from nature in Europe". Journal of Geophysical Research. 104 (D7): 8113–8152. doi:10.1029/98JD02747.
  3. Glindemann, D., Novak, J., Witherspoon, J. (2006). "Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Waste Residues and Municipal Waste Water Odor by Dimethyl Sulfide (DMS): the North-East WPCP Plant of Philadelphia.". Environmental Science and Technology 40 (1): 202–207. doi:10.1021/es051312a.
  4. Lucas, DD; Prinn, RG (2005). "Parametric sensitivity and uncertainty analysis of dimethylsulfide oxidation in the clear-sky remote marine boundary layer.". Atmospheric Chemistry and Physics 5: 1505–1525.
  5. Malin, G; Turner, SM; Liss, PS (1992). "Sulfur: The plankton/climate connection.". Journal of Phycology 28 (5): 590–597.
  6. Charlson, R. J., Lovelock, J. E., Andreae, M. O. and Warren, S. G. (1987). Oceanic phytoplankton, atmospheric sulphur, cloud albedo and climate. Nature 326, 655-661.
  7. Blackwell Synergy - J Food Science, Volume 42 Issue 6 Page 1592-1593, November 1977 (Article Abstract).
  8. http://www.springerlink.com.libproxy.tkk.fi/content/djbrepd4mjpjqgwn/
  9. University of East Anglia press release, Cloning the smell of the seaside, February 2, 2007.
  10. 10,0 10,1 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ,266, §Β1.
  11. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.Π4→3.
  12. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3α.
  13. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3β.
  14. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ.360,§20.6.I3→4.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
  • Πολυχρόνη Σ. Καραγκιοζίδη: Ονοματολογία οργανικών ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1991, Έκδοση Β΄.
  • Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, Έκδοση Β΄.
  • Δ. Νικολαΐδη: Ειδικά κεφάλαια Οργανικής Χημεία, Θεσσαλονίκη 1983.
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Dimethyl sulfide της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).