Διμεθυλοθειαιθέρας
Ο διμεθυλοθειαιθέρας ή διμεθυλοσουλφίδιο (DiMethylSulphide, DMS) ή μεθυλοθειομεθάνιο ή 2-θειαπροπάνιο είναι ένας διαλκυλο-θειαιθέρας, μια οργανική ένωση του θείου με συνοπτικό συντακτικό τύπο CH3SCH3 (ή ακόμη πιο συνοπτικά Me2S). Πρόκειται για το θειούχο ανάλογο του διμεθυλαιθέρα. Στις συνηθισμένες συνθήκες (1 atm, 25 °C) είναι ένα αδιάλυτο στο νερό και εύφλεκτο πτητικό υγρό με χαρακτηριστική δυσάρεστη οσμή. Είναι μία από τις ενώσεις που παράγονται και μυρίζουν όταν βράζουν διάφορα λαχανικά, όπως καλαμπόκι, λάχανο, παντζάρια, καθώς και θαλασσινά. Επίσης, παράγεται και εκλύεται (στη μορφή των ατμών του) κατά τη ζύμωση μπίρας. Είναι προϊόν διάσπασης διαφόρων θειούχων οργανικών ενώσεων όπως τα διμεθυλοσουλφοπροπιονικά (DMSP) και του βακτηριδιακού μεταβολισμού της μεθανοθειόλης. Είναι ισομερές θέσης της αιθανοθειόλης.
| Διμεθυλοθειαιθέρας | |
|---|---|
 | |
 | |
| Γενικά | |
| Όνομα IUPAC | Διμεθυλοθειαιθέρας |
| Άλλες ονομασίες | Διμεθυλοσουλφίδιο |
| Χημικά αναγνωριστικά | |
| Μοριακή μάζα | 62,13 amu |
| Αριθμός CAS | 75-18-3 |
| SMILES | CSC |
| Φυσικές ιδιότητες | |
| Σημείο τήξης | -142 °C |
| Σημείο βρασμού | 37 °C |
| Πυκνότητα | 840 kg/m3 |
| Χημικές ιδιότητες | |
| Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). | |
Φυσική παρουσία και κλιματικός ρόλος
Ο φυσικός διμεθυλοθειαιθέρας προέρχεται από την S-μεθυλομεθειονίνη (SMM) (βιταμίνη U)[1]. Είναι η πιο άφθονη βιολογική πηγή θειούχων ενώσεων που εκλύονται στην ατμόσφαιρα της Γης[2]. Η έκλυση πραγματοποιείται κυρίως από το φυτοπλαγκτόν πάνω από τους ωκεανούς. Παράγεται επίσης από το βακτηριδιακό μεταβολισμό του διμεθυλοσουλφοξείδιου (DMSO) από απόβλητα που διασπώνται στους αγωγούς αποχέτευσης και μπορεί να προκαλέσει περιβαλλοντολογικά προβλήματα εξαιτίας της δυσάρεστης οσμής του[3]. Ο παραγόμενος διμεθυλοθειαιθέρας οξειδώνεται στην ατμόσφαιρα που βρίσκεται πάνω από τη θάλασσα σε πολλές θειούχες ενώσεις, όπως διοξείδιο του θείου, διμεθυλοσουλφοξείδιο, διμεθυλοσουλφόνη, μεθανοσουλφονικό οξύ και θειικό οξύ[4]. Ανάμεσα σ' αυτές τις ενώσεις, το θειικό οξύ έχει το δυναμικό να δημιουργήσει πυρήνα παραγωγής συστημάτων αέριας κολλοειδούς διασποράς (αεροζόλ) και τελικά νεφών. Αυτή η αλληλεπίδραση στο σχηματισμό νεφών συντελεί με τη σειρά της σ' ένα φαύλο κύκλο μαζικής παραγωγής ατμοσφαιρικού διμεθυλοθειαιθέρα πάνω από τους ωκεανούς που αποτελεί σημαντικό παράγοντα δημιουργίας του γήινου κλίματος[5]. Η υπόθεση CLAW προτείνει ότι ο ατμοσφαιρικός διμεθυλοθειαιθέρας παίζει πρωτεύοντα ρόλο στην πλανητική ομοιόσταση[6].
Χαρακτηριστική οσμή
Ο διμεθυλοθειαιθέρας έχει μια χαρακτηριστική οσμή βραστού λάχανου, που γίνεται πολύ δυσάρεστη σε υψηλότερες συγκεντρώσεις. Έχει μικρό όριο ανίχνευσης με την όσφρηση, που κυμαίνεται μεταξύ 20 και 100 ppb ανάμεσα σε διαφορετικούς ανθρώπους. Ωστόσο είναι διαθέσιμος και ως προσθετικό τροφίμων για τη ρύθμιση της οσμής, αλλά σε μικρές συγκεντρώσεις. Τα παντζάρια[7], τα σπαράγγια[8], το λάχανο, το καλαμπόκι και πολλά θαλασσινά εκλύουν διμεθυλοθειαιθέρα όταν μαγειρεύονται. Παράγεται και εκλύεται επίσης από το φυτοπλαγκτόν και γι' αυτό χαρακτηρίζεται ως μέρος της χαρακτηριστικής οσμής της θαλάσσιας αύρας.[9].
Παραγωγή
- Εκτός από την απομόνωσή του από διάφορες φυσικές πηγές, είναι διαθέσιμες και οι παρακάτω χημικές μέθοδοι.
Με διαλκυλίωση θειούχων αλάτων
Με διαλκυλίωση από μεθυλαλογονίδια θειούχων αλάτων παράγεται διμεθυλοθειαιθέρας[10]:
Με αλκυλίωση αλάτων θειολών
Με μεθυλίωση από μεθυλαλογονίδια αλάτων μεθανοθειόλης (π.χ. CH3SK) παράγεται διμεθυλοθειαιθέρας[10]. (Αντίδραση Williamson για θειαιθέρες):
Αναγωγή σουλφοξειδίων
Με αναγωγή διμεθυλοσουλφοξείδιου από υδροϊώδιο παράγεται διμεθυλοθειαιθέρας[11]:
Παράγωγα
Επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου
Με επίδραση διαλογονούχου υδραργύρου (HgX2) παράγονται διμεθυλοθειοϋδραργιρικά άλατα[12]:
Επίδραση αλκυλαλογονιδίων
Με επίδραση αλκυλαλογονιδίων (RX) παράγονται άλατα του σουλφωνίου[13]:
Οξείδωση προς σουλφοξείδια
Με επίδραση υπεροξείδιου του υδρογόνου οξειδώνονται προς διμεθυλοσουλοφοξείδιο[14]:
Βιομηχανικές χρήσεις
Χρησιμοποιείται κατά τη διύλιση του πετρέλαιου και τις πετροχημικές παραγωγικές διεργασίες για να περιορίζει την παραγωγή αιθάλης και μονοξείδιου του άνθρακα. Επιπλέον χρησιμοποιείται για να περιορίζει τη σκόνη σε διάφοριυς μύλους. Ακόμη χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη και από τη συνθετική χημική βιομηχανία για την παραγωγή πολλών οργανικών ενώσεων, όντας ένα παραπροϊόν της οξείδωσης Swern. Χρησιμοποιείται τέλος από τη βιομηχανία τροφίμων ως προσθετικό οσμής.
Ασφάλεια
Ο διμεθυλοθειαιθέρας είναι εύφλεκτος, πτητικός και διαβρωτικός. Έχει ακόμη δυσάρεστη οσμή, ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις.
Αναφορές και παρατηρήσεις
Πηγές
- Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985
- Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
- SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
- Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
- Πολυχρόνη Σ. Καραγκιοζίδη: Ονοματολογία οργανικών ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1991, Έκδοση Β΄.
- Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, Έκδοση Β΄.
- Δ. Νικολαΐδη: Ειδικά κεφάλαια Οργανικής Χημεία, Θεσσαλονίκη 1983.