二甲基亚砜的应用

2025-03-01 02:53:51

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回答1：

在石油加工中的应用
DMSO在芳烃抽提中作为萃取溶剂，最早是法国的 IFP法，曾在华沙三十五国化工会议上发表。它的优点是：1、对芳烃的选择性高；2、常温下对芳烃的无限制混溶；3、萃取温度低，且不与烷烃、烯烃、水反应；4、无腐蚀、无毒；5、萃取工艺简单、设备少、节能；6、不溶烯烃适合含烯高的油料；7、溶济回收可用反萃取。比壳牌公司的Sulfinol法和环球公司的Udcx法更优越。中国北京、辽阳石化公司在引进装置中已使用。
DMSO对烷烃不溶，因此用于食品蜡、食用白油的精制和治癌物的检测中。
DMSO对乙炔易溶，每升DMSO能溶解33升乙炔，而丙酮只能溶解25升乙炔DMSO沸点高，回收、再生容易。因此用于石油气乙炔回收和溶解乙炔生产中。
DMSO对有机硫化物、芳烃、炔烃易溶，常用于润滑油、柴油精制中。DMSO与水在40%时-60℃不冻。所以DMSO用于汽油、航煤防冰剂、高寒地区汽车防冻液。在燃料油添加剂二茂铁生产中用作反应溶剂，使二聚环戊二烯钠与三氯化铁的反应加速，提高收率。在硝基烷烃生产中使亚硝酸钠与氯代烷在DMSO中直接反应具有很高收率。最近在石油加工中还有许多报道，新用途在不断开发，特别是国外在柴油精制中投入了工业化生产。
在合成纤维中的应用
DMSO在腈纶纺丝中应用，最早是日本东洋人造丝株式会社申请专利，使丙烯腈在DMSO中聚合，不用分离，直接在水浴中喷丝，得到膨松、柔软、容易染色的人造羊毛。其优点是工艺简化、溶解度高、溶剂沸点高、无毒、容易回收、产品性能好、成本低。中国山西榆茨、大连、北京部分腈纶厂用此工艺生产。最近在用聚丙腈生产碳纤维中也在应用。国外在涤纶树脂生产中用于对苯二甲酸酯的精制。此外在氯纶生产中，用DMSO纺丝、丙烯腈共聚中都有使用。
在医药生产中的应用
DMSO作为反应溶剂在医药中间体合成中应用很多。如：用氟化钾与3，4―二氯硝基苯在DMSO中反应制得氟氯苯胺，被广泛用于氟哌酸生产以及三氟硝基甲苯、氧氟沙星等含氟药物。印度是生产含氟药物的主要国家之一，因此DMSO进口量每年为4500t左右。DMSO在合成黄连素、菸酸肌醇酯、蔗糖脂肪酸多酯和中药萃取生产都已应用。
在医疗中的应用
DMSO对许多药物具有溶液性、渗透性、本身具有消炎、止痛，促进血液循环和伤口愈合，并有利尿、销静作用。能增加药物吸收和提高疗效，因此在国外叫做“万能药”。各种药物溶解在DMSO中，不用口服和注射，涂在皮肤上就能渗入体内，开辟了给药新途径。更重要的是提高了病区局部药物含量，降低身体其他的药物危害。国外在医疗上的研究报道很多，中国由沈阳药学院、北京药物研究所、中国药物检测中心等在60年代进行了全面的毒理检验及病理解剖证明：中国的DMSO的半数量LG50值为（22.4±1.4）g/kg，与国外文献报道的21.4g/kg基本一致，属于无毒，与病理解剖所见相符。北京药物研究所用溶肉瘤素、 B518、C6323、N甲等药物研究所用溶肉瘤素、瘤局部，取得很好疗效，明显抑制肿瘤生长。在动物实验时，经过解剖检测，局部药物浓度比其他药物浓度高2～8倍。国外研究认为癌细胞有一层角质保护膜，妨碍药物进入，DMSO具有对角质的溶解渗透能力，所以能提高疗效。60年代北京协和医院等 160个医疗单位进行临床试用，并在本溪开设专题门诊，积累了大量数据，实践证明对神经性皮炎、牛皮癣、关节炎、滑囊炎、毛囊炎、类风湿、中耳炎、鼻炎、附件炎、牙疼、带状泡疹、痔疮、扭伤、腰肌劳损、烧伤、外伤等等都具有疗效。目前生产的骨友灵、脚气药、肤氢松软膏等外用药及各大医院的外用制剂中已广泛使用。中国科学院兽医研究所用DMSO溶解“帕斯”治疗马传贫和寄生虫病。特别是在中药萃取制剂中，提高了有用组分含量，提高了药效。
在农药、农肥中的应用
DMSO是农药、农肥的溶剂、渗透剂和增效剂。国外报道用抗菌素溶入DMSO中治疗果树腐乱病、将杀虫剂溶入DMSO中杀灭树木及果实中的食心虫，用0.5‰的溶液在大豆开花期喷洒，增产10%～15%，各种肥料水溶液中加5‰DMSO后更容易引起人身中毒。
国内在果树霉菌病中已有应用。在对植物实验中将非渗透药物、染料配成DMSO水溶液，涂抹树干，12h后发现枝叶、根茎果实都含有量或着色，再经过24h检测结果消失。说明溶在DMSO中的药物、色素可以渗透、流通，也能通过新陈代谢排出、这种特性显示出DMSO在农业上的应用前景，有待于今后研究。
在染料中的应用
吉林染料厂在仁丹士林兰生产中使用DMSO后使用生产能力、收率大幅度提高，四川染料厂目前仍在使用。据报道在印染中加入DMSO使染色均匀消除色差。
在涂料中的应用
DMSO做溶剂、助溶剂、防冻剂，在水乳漆中使用较多。由于DMSO对各种树脂溶解性好，因而在某些漆中作为增溶剂。更重要的用途是作去漆剂。DMSO中加入碱或硝酸，可以除掉包括环氧树脂在内的各种漆膜。
在防冻剂中的应用
纯DMSO的冰点是18.45℃，含水40%的DMSO在-60℃不冻，而且DMSO与水、雪混合时放热。这种性质使DMSO可作为汽车防冻液、刹车油、液压液组分。乙二醇防冻液在超过-40℃低温时已不适用。而且比DMSO沸点低，有毒，易生产气阻。DMSO防冻液在北部严寒地区用于除冰剂，涂料、各种乳胶的防冻剂，汽油、航煤的防冰剂，骨髓、血液、低温保存的防冻剂等。
在气体分离中的应用
在石油加工、化工尾气回收、气体分离中利用DMSO对芳烃、炔烃、硫化物、二氧化氮、二氧化硫的易溶物性，作为气体分离溶剂。
在合成树脂中的应用
在生产中DMSO作为聚砜树脂的聚合反应溶剂。DMSO对许多天然树脂、合成树脂具有溶解性，对尼龙、涤纶、聚氯乙烯树脂在中热可以溶解。DMSO用于人造革加工，还可用作聚氨酯反应釜清洗剂，丙烯腈共聚反应溶剂。
在焦化副产中的应用
在蒽醌生产中，用于蒽精制。在蒽油中加入DMSO萃取精蒽，一次萃取含量可达到底98%以上，用不着水反萃取回收DMSO，工艺简单。在萘精制中国外也有应用，在焦炉气分离中用于回收有机硫化物。
国道用DMSO做金、铂、铌、钽、铼和放射性元素的萃取添加剂，提高选择性、溶解性和低温晶析的防冻剂。
在电子工业中应用
DMSO用于法拉级、超大容量电容器――液体双电层电容器的电解质，目前的电容器仅为微法拉容量，而这种电容器可达到1～100法拉。如：日本3～5V 10F、美国1.6V 100F电容器，用于太阳能供电系统作为能量贮存元件，电子计算机和机器人的信息保护电源和记忆元件。在电子元件、集成线路清洗中大量使用DMSO，它具有对有机物、无机物、聚合物一次清除的功能，而且无毒、无味，容易回收。
在有机合成中的应用
DMSO在化学反应中起到反应溶剂、反应试的双重作用，对某些不能实现的反应在DMSO中能顺利进行，对某些化学反具有加速、催化作用，提高收率，改革产品性能。
1、亲核取代反应：DMSO为卤代烷及磺酸酯亲核离解溶剂，能生成加成物，反应速率比一般非质子溶剂快155倍，在烷基化反应中占有重要地位。
卤代烷与无机氰化物反应制备腈，不易反应。在DMSO中反应速度快，收率高。亚硝酸钠与卤代烷或a―卤代酯转变为硝基物，也有类似效果。
Swarts反应不易制备芳烃氟化物，但在DMSO中氟化钾与氯代芳烃等易起置换反应制得产率很高的氟交换。溴苯与叔丁醇钾在DMSO中不用热即生成苯叔丁醚。
2、消除反应：苄醇及脂肪族叔醇在DMSO中生成稀，磺酸酯及卤代烷在DMSO中加热生成烯。Cope消除反应在DMSO中室温下能顺利进行，且反应速度比在水中快105倍。
3、亲电取代反应：在DMSO中一些饱和碳原子上亲电取代反应能快速进行。如：烯醇钠盐在苯中用卤代烷烷基化时，加入0.65mol/L浓度的DMSO，能使反应，在DMSO中比在二氧六环中快20倍。有机物中氢-重氢在碱催化下交换速率在DMSO中比在醇中高109倍。在DMSO使不对称α―碳消旋速率比在叔丁醇中高106倍。
4、双建重排：在DMSO中经叔丁醇钾催化可产生双键重排，反应能在低温下均相进行。
5、其他反应：用DMSO 作为反应溶剂的研究报道很多。如：三乙胺与碘乙烷的季胺化、高级脂肪酸与甘油脂的酯交换，在醇钠存在下非还原糖酯化、醇类氰乙基化、异氰酸苯酯与硫醇反应的催化作用等等，在DMSO中都具有加速效果。DMSO还可在酯缩合、高分子多聚物中作反应溶剂。如：Dicckmann反应、葡聚糖解聚、胰朊酶构象转变、酰化等等。
总之DMSO在化学制备中开辟了一个新途径，加快了化反应速度，提高了收率，制备出许多新物质，它不仅仅是溶剂，而且成为化学反应的一种新手段，在理论和实践上都具有重要意义。
在水热合成中的应用
在水热合成过程中，可用来做溶剂，反应釜中DMSO在120℃以上会发生分解，产生有毒气体，有头晕症状，气味非常难闻。使用时要注意防护，如果温度超过120℃，开釜的时候应在通风橱中进行，并带防毒面具。
在细胞冻存中的应用
二甲基亚砜是一种重要的渗透型细胞保护剂。在深低温（零下200度）保存细胞时冻存过程中，为防止细胞内液冰晶形成、渗透压改变、细胞结构紊乱等导致的损伤，有必要使用含有DMSO冷冻保护剂。DMSO能够快速穿透细胞膜进入细胞中，降低冰点、延缓冻存过程，同时提高细胞内离子浓度，减少细胞内冰晶的形成，从而减少细胞损伤。深低温时二甲基亚砜的细胞毒性受到抑制。复苏时动作要快，尽快洗掉二甲基亚砜，否则会造成对细胞严重的毒性。二甲基亚砜（DMSO）是目前最好的细胞冻存保护剂，但也是一种以细胞毒性很大的化学试验剂。研究结果表明，培养液中DMSO浓度为10%时，细胞生长抑制率近100%；1‰浓度时抑制率为35%，即使是0.04‰的浓度，DMSO对细胞的生长也有不利的影响。
在PCR中的应用
在PCR体系MIX中加5%的甘油或者5%的DMSO，可以增强特异性，抑制引物二聚体的形成。

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