Dimethylsulfat

Strukturformel
	Strukturformel von Dimethylsulfat
Allgemeines
Name	Dimethylsulfat
Andere Namen	Schwefelsäuredimethylester; DMS;
Summenformel	C2H6O4S
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeit mit süßlichem Geruch<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	201-058-1
ECHA-InfoCard	100.000.963
PubChem	6497
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Eigenschaften
Molare Masse	126,13 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,33 g·cm−3 (20 °C)<ref name="GESTIS"/>
Schmelzpunkt	−32 °C<ref name="GESTIS"/>
Siedepunkt	188,5 °C (Zersetzung)<ref name="GESTIS"/>
Dampfdruck	65 Pa (20 °C)<ref name="GESTIS"/>; 90 Pa (25 °C)<ref name="GESTIS"/>; 1,5 hPa (38 °C)<ref name="GESTIS"/>;
Löslichkeit	schlecht in Wasser (28 g·l−1 bei 18 °C, Hydrolyse)<ref name="GESTIS"/>
Brechungsindex	1,3874 (20 °C)<ref name="CRC90_3_210">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.</ref>
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 301‐330‐314‐317‐335‐341‐350}
	P: 201‐280‐301+330+331‐303+361+353‐304+340+310‐305+351+338<ref name="GESTIS"/>
Zulassungsverfahren unter REACH	besonders besorgniserregend: krebserzeugend (CMR)<ref name="SVHC_100.000.963">Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen ChemikalienagenturVorlage:Abrufdatum</ref>
MAK	Schweiz: 0,02 ml·m−3 bzw. 0,1 mg·m−3<ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 77-78-1 bzw. Dimethylsulfat)Vorlage:Abrufdatum</ref>;
Toxikologische Daten	205 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS"/>
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−735,5 kJ/mol<ref name="CRC90_5_23">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.</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Dimethylsulfat ist eine farblose, süßlich riechende und 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 am Main betrieben.<ref>Grillo-Werke AG | DIMETHYLSULFAT (DMS). (grillo.de [abgerufen am 8. November 2018]). </ref>

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.<ref name="Ullmann DME">Manfred Müller, Ute Hübsch: Dimethyl Ether. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim 2006, doi:10.1002/14356007.a08_541.</ref>

<math>\mathrm{(CH_3)_2O + SO_3 \rightarrow (CH_3O)_2SO_2}</math>

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:

<math>\mathrm{R{-}COOH + (CH_3O)_2SO_2 + NaOH \longrightarrow }</math><math>\mathrm{R{-}COOCH_3 + (CH_3O)SO_3^- + Na^+ + H_2O}</math>

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.<ref name="Schmuck">Carsten Schmuck, Bernd Engels, Tanja Schirmeister, Reinhold Fink: Chemie für Mediziner, Pearson Studium, ISBN 978-3-8273-7286-4, S. 457.</ref> 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.<ref>Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) – Anhang II, Stand: Juli 2021.</ref>

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.<ref>BG RCI – GisChem Gefahrstoffinformationssystem Chemikalien. In: www.gischem.de. Abgerufen am 22. Oktober 2016. </ref>

Dimethylsulfat wurde am 19. Dezember 2012 in der Liste der besonders besorgniserregenden Stoffe aufgenommen.<ref name="SVHC_100.000.963" />

Weblinks

Commons: Dimethylsulfat – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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