2206-27-1 / 氘代二甲亞砜的應用

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試劑，在農藥、染料、醫藥中間體等領域作有機合成溶劑，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、熱穩定性好、非質子、與水混溶等特性，能溶于乙醇、丙醇、和氯仿等大多數有機物，被譽為“萬能溶劑”，廣泛用作溶劑和反應試劑，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，在醫藥工業中也有廣泛應用。

理化性質及結構^[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生氘原子交換獲得。目前國內的氘代DMSO的制備方法非常有限，氘代DMSO產品基本依靠進口。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。

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，或加入草酸鈉穩定劑。

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

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

氘代二甲亞砜

應用^[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兩個對稱的小峰。

制備^[2]

本方法是一種連續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反應以及重結晶純化，獲得高氘代度的二甲基亞砜，經高分辨質譜檢測其氘代度大于99.8％。填補了國內氘代二甲基亞砜產品制備的技術空白。

以二甲基亞砜和重水為原料，加入堿催化劑，在90-95℃下反應1-3小時，然后升溫至130-150℃分離出水分；繼續向反應液中加入重水，重復以上反應操作2-5次；將反應液減壓蒸餾，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2小時，然后升溫到140℃分離出水分。繼續在反應瓶中加入重水2L，重復以上操作四次。

將反應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％。然后在反應瓶中繼續加入99.9％高純度的二甲基亞砜。重復以上操作。由于反應過程中沒有副反應發生，殘留的堿催化劑可以一直循環使用。

氘代二甲基亞砜的純化：

反應結束后，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℃的環境下進行重結晶，低溫過濾得到428克純的氘代二甲基亞砜，收率85.6％。經高分辨質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. 化學研究與應用, 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, 哈爾濱工業大學).

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