Dimethylsulfat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Dimethylsulfat
Andere Namen	Schwefelsäuredimethylester DMS
Summenformel	C2H6O4S
CAS-Nummer	77-78-1
PubChem	6497
Kurzbeschreibung	farblose ölige 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	0,6 hPa (30 °C)[1]
Löslichkeit	schlecht in Wasser (28 g·l−1 bei 18 °C)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 350-341-330-301-314-317 EUH: keine EUH-Sätze P: 201-​260-​280-​284-​301+310-​305+351+338Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [3] EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [2] Sehr giftig (T+) R- und S-Sätze R: 45-25-26-34-43-68 S: 53-45
MAK	nicht festgelegt, da krebserzeugend[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Dimethylsulfat ist eine farb- und geruchlose, sehr giftige Flüssigkeit. Sie ist der Dimethylester der Schwefelsäure und in mäßiger Ausbeute aus Methanol und H₂SO₄ erhältlich. 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

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.^[4]

Reaktionsverhalten

Das Sulfation ist ein sehr schwaches Nucleophil und damit eine hervorragende Abgangsgruppe in einer S_N-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:

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

Herstellung eines Carbonsäuremethylesters

Verwendung

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

Dimethylsulfat ist beim Menschen als eindeutig karzinogen und mutmaßlich mutagen eingestuft. Es kann schnell durch intakte Haut penetrieren. 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.^[5] 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.^[6]

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

1. ↑ ^{a b c d e f g} Eintrag zu Dimethylsulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 23. November 2007 (JavaScript erforderlich).
2. ↑ ^{a b} Eintrag zu CAS-Nr. 77-78-1 im European chemical Substances Information System ESIS (ergänzender Eintrag)
3. ↑ Datenblatt Dimethyl sulfate bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. März 2011.
4. ↑ Manfred Müller, Ute Hübsch: Dimethyl Ether. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim 2006, doi:10.1002/14356007.a02 143.pub2.
5. ↑ Carsten Schmuck, Bernd Engels, Tanja Schirmeister, Reinhold Fink: Chemie für Mediziner, Pearson Studium, S. 457, ISBN 978-3-8273-7286-4.
6. ↑ Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) - Stand: 30. November 2010.

Weblinks

Sicherheitsdatenblätter

Sicherheitsdatenblätter verschiedener Hersteller in alphabetischer Reihenfolge für Dimethylsulfat:

• Datenblatt Dimethylsulfat bei Acros, abgerufen am 26. Februar 2010..
• Datenblatt Dimethylsulfat bei Merck, abgerufen am 26. Februar 2010..
• DuPont (englisch) (PDF-Datei; 23 kB)

Sonstige Stoffinformationen

• DuPont-Dimethylsulfat-Homepage (englisch)