Dimethylsulfat

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[1]
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Gefahr
H- und P-Sätze H:
  • Giftig bei Verschlucken.
  • Lebensgefahr bei Einatmen.
  • Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.
  • Kann allergische Hautreaktionen verursachen.
  • Kann die Atemwege reizen.
  • Kann vermutlich genetische Defekte verursachen (Expositionsweg angeben, sofern schlüssig belegt ist, dass diese Gefahr bei keinem anderen Expositionsweg besteht).
  • Kann Krebs erzeugen (Expositionsweg angeben, sofern schlüssig belegt ist, dass diese Gefahr bei keinem anderen Expositionsweg besteht).
P:
  • Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen.
  • Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz/ Gehörschutz/ … tragen.
  • Bei Verschlucken: Mund ausspülen. Kein Erbrechen herbeiführen.
  • Bei Berührung mit der Haut [oder dem Haar]: Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen [oder duschen].
  • Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen.
  • Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.
[1]
Zulassungs­verfahren unter REACH besonders besorgnis­erregend: krebs­erzeugend (CMR)[4]
MAK
  • Schweiz: 0,02 ml/m3 bzw. 0,1 mg/m3[5]
Toxikologische Daten 205 mg/kg (LD50Ratteoral)[1]

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.

In Europa wird die größte Produktionsanlage von der Grillo-Werke AG im Industriepark Höchst am Standort Frankfurt betrieben.[7]

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.

Strukturformel
Strukturformel von Dimethylsulfat
Allgemeines
Name Dimethylsulfat
Andere Namen
  • Schwefelsäuredimethylester
  • DMS
Summenformel C2H6O4S
Kurzbeschreibung farblose Flüssigkeit mit süßlichem Geruch[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Extern 77-78-1
EG-Nummer 201-058-1
ECHA-InfoCard Extern 100.000.963
PubChem Extern 6497
Eigenschaften
Molare Masse 126,13 g/mol−1
Aggregatzustand flüssig
Dichte 1,33 g/cm3 (20 °C)[1]
Schmelzpunkt −32 °C[1]
Siedepunkt 188,5 °C (Zersetzung)[1]
Dampfdruck
  • 65 Pa (20 °C)[1]
  • 90 Pa (25 °C)[1]
  • 1,5 hPa (38 °C)[1]
Löslichkeit schlecht in Wasser (28 g/l bei 18 °C, Hydrolyse)[1]
Brechungsindex 1,3874 (20 °C)[2]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0 −735,5 kJ/mol[6]

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.[8]

{\displaystyle \mathrm {(CH_{3})_{2}O+SO_{3}\rightarrow (CH_{3}O)_{2}SO_{2}} }

Reaktionsverhalten

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:

{\displaystyle \mathrm {R{-}COOH+(CH_{3}O)_{2}SO_{2}+NaOH\longrightarrow } } {\displaystyle \mathrm {R{-}COOCH_{3}+(CH_{3}O)SO_{3}^{-}+Na^{+}+H_{2}O} }
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, Weichspüler für Textilien, Farben, Arzneimitteln und Agrarprodukten. In der Molekularbiologie wurde es als Reagenz für die Methylierung der Base Guanin (G) eingesetzt, die einem spezifischen Strangbruch bei der Sequenzierung nach Maxam und Gilbert vorausgeht.

Sicherheitshinweise

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 deutschen 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 in einer Mischung aus 10 % Monoethanolamin, 30 % Butyldiglycol und 60 % Wasser zu vernichten.[11]

Einzelnachweise

  1. Hochspringen nach: a b c d e f g h i j k Eintrag zu Extern Dimethylsulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, (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. Eintrag zu Extern Dimethyl sulphate im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA). Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung Extern erweitern.
  4. Extern Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur.
  5. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Extern Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 77-78-1 bzw. Dimethylsulfat).
  6. 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.
  7. Grillo-Werke AG | DIMETHYLSULFAT (DMS). ( Extern grillo.de.
  8. Manfred Müller, Ute Hübsch: Dimethyl Ether. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim 2006, doi: Extern 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. Extern Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) - Anhang II, Stand: Juli 2021.
  11. Extern BG RCI - GisChem Gefahrstoffinformationssystem Chemikalien. In: www.gischem.de.
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Basierend auf einem Artikel in: Extern Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 08.03. 2025