氘代二甲亚砜的应用

背景及概述^[1][2]

氘代二甲亚砜具有很强的吸水性和对肌体的渗透性，广泛用作溶剂和反应试剂，在农药、染料、医药中间体等领域作有机合成溶剂，故得名“万能药”或“万能溶媒”。

但市售的氘代二甲亚砜试剂含量仅为99.5％左右，主要杂质是水和二甲基砜，氘代二甲亚砜是一种含硫有机化合物，常温下为无色无臭的透明液体，是一种吸湿性的可燃液体，具有高极性、高沸点、热稳定性好、非质子、与水混溶等特性，能溶于乙醇、丙醇、和氯仿等大多数有机物，被誉为“万能溶剂”，广泛用作溶剂和反应试剂，特别是用作加工溶剂和抽丝溶剂，如聚氨酯合成及抽丝溶剂、聚酰胺、聚酰亚胺和聚砜树脂的合成溶剂，以及芳烃，丁二烯抽提溶剂和合成氯氟苯胺的溶剂等。之外，在医药工业中也有广泛应用。

理化性质及结构^[1]

氘代二甲基亚砜(DMSO)是最常用的核磁H-NMR的检测溶剂之一。其制备的主要方法是DMSO和重水在碱性条件下发生氘原子交换获得。目前国内的氘代DMSO的制备方法非常有限，氘代DMSO产品基本依靠进口。易燃，对湿气敏感。 与酰氯，强酸，卤化磷，强氧化剂，强还原剂不相容，与各种材料剧烈反应。

氘代二甲亚砜(Dimethyl Sulfoxide，DMSO)是一种含硫化合物，分子式(CD3)2SO，常温为无色、无臭的透明液体，凝固点18.45℃，沸点189℃，味微苦，易溶于水、醇、醚、酯，有较强的吸湿性。在140℃以下稳定，在沸点下长时间加热分解出微量醛、硫醚、硫醇，在酸性条件下加剧分解，在碱性状态下可以抑制分解。因此DMSO精制都是在真空中精馏，控制pH值在8左右，或加入草酸钠稳定剂。

氘代二甲亚砜(DMSO)是一种非质子极性溶剂。由于它对化学反应具有特殊的溶媒效应和对许多物质的溶解特性，被称为“万能溶剂”。目前在石油、化工、医药、电子、合成纤维、塑料、印染等许多化工领域有着广泛的应用。

氘代二甲亚砜广泛用作溶剂和反应试剂，特别是丙烯腈聚合反应中作加工溶剂和抽丝溶剂。二甲胺广泛而大量的应用化工领域，因此回收氘代二甲亚砜具有客观的经济效益和环保效益。氘代二甲亚砜的回收通常采用精馏的方法，在现有的氘代二甲亚砜回收方法中设备投资和能耗都较大，。

氘代二甲亚砜

应用^[3]

氘代二甲基亚砜(DMSO)是最常用的核磁H-NMR的检测溶剂之一，理论上氘代二甲基亚砜不会显示任何峰而常用于核磁溶剂，然而商业市售氘代二甲基亚砜不是100%纯度，氘代二甲基亚砜在2.5，3.4左右各有一个溶剂峰，有的时候做核磁溶剂峰边上会出现两个对称的小峰。

制备^[2]

本方法是一种连续化高效率的氘代二甲基亚砜的制备方法，通过多次水分分离和重复反应以及重结晶纯化，获得高氘代度的二甲基亚砜，经高分辨质谱检测其氘代度大于99.8％。填补了国内氘代二甲基亚砜产品制备的技术空白。

以二甲基亚砜和重水为原料，加入碱催化剂，在90-95℃下反应1-3小时，然后升温至130-150℃分离出水分；继续向反应液中加入重水，重复以上反应操作2-5次；将反应液减压蒸馏，收集100-110℃的馏分，得到氘代二甲基亚砜粗品。具体操作如下：

将500g99.9％高纯度的二甲基亚砜，2升的重水，和10g的KOH加入到5L的三口瓶中，搅拌下加热到90-95℃反应2小时，然后升温到140℃分离出水分。继续在反应瓶中加入重水2L，重复以上操作四次。

将反应瓶中的剩余液体减压蒸馏，在真空度为1.4Kpa下收集100-110℃的馏分。得到492克的无色透明液体，收率98.4％。然后在反应瓶中继续加入99.9％高纯度的二甲基亚砜。重复以上操作。由于反应过程中没有副反应发生，残留的碱催化剂可以一直循环使用。

氘代二甲基亚砜的纯化：

反应结束后，分离得到的二甲基亚砜的氘代度约为99.2％。然后将492克的粗品在17℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到428克纯的氘代二甲基亚砜，收率85.6％。经高分辨质谱检测其氘代度大于99.8％。

主要参考资料

[1]杨琪, 马晓敏, & 邓鹏翅. (2012). 氘代dmso试剂中残留1h的检测. 化学研究与应用, 24(7), 1099-1101.

[2]王曦. (2011). 光催化降解二甲基亚砜效果及影响因子研究. (Doctoral dissertation, 哈尔滨工业大学).

[3]张琪, 姜梅, 王艳秀, & 张桂弘. (2015). 溶剂dmso-d6的规范表示. 编辑学报, 27(1), 77-77.