Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Диметилсульфид ( ДМС ) или метилтиометан представляет собой сероорганическое соединение с формулой (CH 3 ) 2 S. Диметилсульфид - легковоспламеняющаяся жидкость, которая кипит при 37 ° C (99 ° F) и имеет характерный неприятный запах. Это компонент запаха, возникающего при приготовлении некоторых овощей, особенно кукурузы , капусты, свеклы и морепродуктов. Это также показатель бактериального загрязнения при производстве солода и пивоварении . Это продукт распада диметилсульфониопропионата (DMSP), который также вырабатывается бактериальным метаболизмомметантиол .

Естественное явление [ править ]

ДМС происходит в основном из ДМСП, основного вторичного метаболита некоторых морских водорослей . [2] DMS - это наиболее распространенное биологическое соединение серы, выбрасываемое в атмосферу . [3] [4] Излучение происходит по океаны на фитопланктон . ДМС также производится естественным путем путем бактериального преобразования отходов диметилсульфоксида (ДМСО), которые сбрасываются в канализацию, где он может вызывать проблемы с запахом окружающей среды. [5]

ДМС окисляется в морской атмосфере до различных серосодержащих соединений, таких как диоксид серы , диметилсульфоксид (ДМСО), диметилсульфон , метансульфоновая кислота и серная кислота . [6] Среди этих соединений серная кислота может создавать новые аэрозоли, которые действуют как ядра конденсации облаков . Благодаря этому взаимодействию с образованием облаков массовое производство атмосферных DMS над океанами может оказать значительное влияние на климат Земли . [7] [8] Гипотеза когтейпредполагает, что таким образом DMS может играть роль в планетарном гомеостазе . [9]

Морской фитопланктон также продуцирует диметилсульфид [10], а ДМС также продуцируется бактериальным расщеплением внеклеточного ДМСП. [11] DMS был охарактеризован как «запах моря» [12], хотя было бы более точно сказать, что DMS является компонентом запаха моря, а другие являются химическими производными DMS, такими как оксиды, и третьи - феромоны водорослей, такие как диктиоптерены . [13]

Диметилсульфид также является одорантом, выделяемым заводами по производству крафт-целлюлозы , и является побочным продуктом окисления Сверна .

Диметилсульфид, диметилдисульфид и диметилтрисульфид были обнаружены среди летучих веществ, выделяемых привлекающим мух растением, известным как арум мертвой лошади ( Helicodiceros muscivorus ). Эти соединения являются компонентами запаха гниющего мяса, который привлекает различных опылителей , питающихся падалью, таких как многие виды мух. [14]

Физиология диметилсульфида [ править ]

Диметилсульфид обычно присутствует в очень низких количествах у здоровых людей, а именно <7 нМ в крови, <3 нМ в моче и 0,13 - 0,65 нМ на выдохе. [15] [16]

В патологически опасных концентрациях это известно как диметилсульфидемия. Это состояние связано с диметилсульфидурией и неприятным запахом изо рта, передаваемым через кровь . [17] [18] [19]

У людей с хроническим заболеванием печени (циррозом) изо рта может присутствовать высокий уровень диметилсульфида, что приводит к неприятному запаху ( fetor hepaticus ).

Запах [ править ]

Диметилсульфид имеет характерный запах, обычно описываемый как капустный . Это становится очень неприятным даже при довольно низких концентрациях. В некоторых сообщениях утверждается, что DMS имеет низкий обонятельный порог, который варьируется от 0,02 до 0,1 ppm у разных людей, но было высказано предположение, что запах, приписываемый диметилсульфиду, на самом деле может быть вызван ди- и полисульфидами и примесями тиолов, поскольку запах диметилсульфида становится гораздо менее неприятным после его свежей промывки насыщенным водным раствором хлорида ртути. [20] Диметилсульфид также доступен в качестве пищевой добавки для придания пикантного вкуса; при таком использовании его концентрация невысока. Свекла, [21] спаржа, [22] капуста, кукуруза и морепродукты при приготовлении выделяют диметилсульфид.

Диметилсульфид также вырабатывается морскими планктонными микроорганизмами, такими как кокколитофориды, и поэтому является одним из основных компонентов, ответственных за характерный запах аэрозолей морской воды , входящих в состав морского воздуха . В викторианскую эпоху , до открытия DMS, «бодрящий» аромат морского воздуха приписывался озону . [23]

Подготовка [ править ]

В промышленности диметилсульфид получают путем обработки сероводорода избытком метанола над катализатором из оксида алюминия . [24]

Промышленное использование [ править ]

Диметилсульфид был использован в нефтяной переработке предварительно сульфидные гидродесульфировании катализаторов, хотя и другие дисульфиды или полисульфиды , являются предпочтительными , и проще в обращение. Он используется в качестве предварительного сульфидирующего агента для контроля образования кокса и монооксида углерода при производстве этилена . ДМС также используется в ряде органических синтезов , в том числе в качестве восстановителя в реакциях озонолиза . Он также используется в качестве пищевого ароматизатора. Он также может быть окислен до диметилсульфоксида (ДМСО), который является важным промышленным растворителем.

Крупнейшим коммерческим производителем DMS в мире является Gaylord Chemical Corporation . [ необходима цитата ] Компания Chevron Phillips Chemical также является крупным производителем DMS. CP Chem производит этот материал на своих предприятиях в Боргере, Техас, США, и Тессендерло , Бельгия. [ необходима цитата ]

Другое использование [ править ]

Диметилсульфид - это основание Льюиса, классифицируемое как мягкий лиганд (см. Также модель ECW ). Образует комплексы со многими переходными металлами. Он служит замещаемым лигандом в хлор (диметилсульфиде) золота (I) и других координационных соединениях. Диметилсульфид также используется в озонолизе из алкенов , уменьшая промежуточный trioxolane и окисление в ДМСО .

Безопасность [ править ]

Диметилсульфид сильно воспламеняется и глаз и кожи раздражителем . Вредно при проглатывании. Имеет неприятный запах даже при очень низких концентрациях. Температура воспламенения 205 ° C.

См. Также [ править ]

  • Кокколитофора , морские одноклеточные планктонные фотосинтетические водоросли, продуцент DMS
  • Диметилсульфониопропионат , родительская молекула ДМС и метантиола в океанах
  • Emiliania huxleyi , кокколитофорид, продуцирующий ДМС
  • Окисление Сверна
  • Гипотеза Гайи
  • Геосмин , вещество, отвечающее за запах земли
  • Петричор , землистый запах, производимый дождем на сухой почве.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «ГЛАВА P-6. Приложения к определенным классам соединений». Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 706. DOI : 10.1039 / 9781849733069-00648 . ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ Stefels, J .; Steinke, M .; Тернер, С .; Малин, С .; Бельвисо, А. (2007). «Экологические ограничения на производство и удаление климатически активного диметилсульфида газа (DMS) и последствия для моделирования экосистем» . Биогеохимия . 83 (1–3): 245–275. DOI : 10.1007 / s10533-007-9091-5 .
  3. ^ Капплер, Ульрике; Шефер, Хендрик (2014). «Глава 11. Превращения диметилсульфида ». В Питере М. Х. Кронеке и Марте Э. Соса Торрес (ред.). Металлическая биогеохимия газообразных соединений окружающей среды . Ионы металлов в науках о жизни. 14 . Springer. С. 279–313. DOI : 10.1007 / 978-94-017-9269-1_11 . ISBN 978-94-017-9268-4. PMID  25416398 .
  4. ^ Симпсон, Д .; Winiwarter, W .; Börjesson, G .; Cinderby, S .; Ferreiro, A .; Guenther, A .; Hewitt, CN; Janson, R .; Халил, МАК; Owen, S .; Пирс, TE; Puxbaum, H .; Shearer, M .; Skiba, U .; Steinbrecher, R .; Tarrasón, L .; Оквист, MG (1999). «Инвентаризация выбросов от природы в Европе» . Журнал геофизических исследований . 104 (D7): 8113–8152. Bibcode : 1999JGR ... 104.8113S . DOI : 10.1029 / 98JD02747 .
  5. ^ Glindemann, D .; Novak, J .; Уизерспун, Дж. (2006). «Остатки диметилсульфоксида (ДМСО) и запах городских сточных вод из-за диметилсульфида (ДМС): Северо-восточный завод WPCP в Филадельфии». Экологические науки и технологии . 40 (1): 202–207. Bibcode : 2006EnST ... 40..202G . DOI : 10.1021 / es051312a . PMID 16433352 . 
  6. ^ Лукас, DD; Принн, Р.Г. (2005). «Параметрический анализ чувствительности и неопределенности окисления диметилсульфида в удаленном морском пограничном слое с чистым небом» (PDF) . Химия и физика атмосферы . 5 (6): 1505–1525. Bibcode : 2005ACP ..... 5.1505L . DOI : 10,5194 / ACP-5-1505-2005 .
  7. ^ Малин, G .; Тернер, С.М. Лисс, PS (1992). «Сера: связь планктона и климата». Журнал психологии . 28 (5): 590–597. DOI : 10.1111 / j.0022-3646.1992.00590.x . S2CID 86179536 . 
  8. ^ Гансон, младший; Spall, SA; Андерсон, TR; Jones, A .; Totterdell, IJ; Woodage, MJ (1 апреля 2006 г.). «Чувствительность климата к выбросам диметилсульфида океана» . Письма о геофизических исследованиях . 33 (7): L07701. Bibcode : 2006GeoRL..33.7701G . DOI : 10.1029 / 2005GL024982 .
  9. ^ Чарлсон, RJ ; Лавлок, Дж. Э . ; Андреэ, Миссури; Уоррен, С. Г. (1987). «Океанический фитопланктон, сера в атмосфере, альбедо облаков и климат». Природа . 326 (6114): 655–661. Bibcode : 1987Natur.326..655C . DOI : 10.1038 / 326655a0 . S2CID 4321239 . 
  10. ^ «Климатический газ, о котором вы никогда не слышали» . Журнал Oceanus.
  11. ^ Ледьярд, км; Дейси, JWH (1994). «Производство диметилсульфида из диметилсульфониопропионата морской бактерией» . Серия «Прогресс морской экологии» . 110 : 95–103. Bibcode : 1994MEPS..110 ... 95L . DOI : 10,3354 / meps110095 .
  12. ^ "Клонирование запаха моря" . Университет Восточной Англии. 2 февраля 2007 г.
  13. ^ Ито, Т .; Inoue, H .; Эмото, С. (2000). «Синтез диктиоптерена А: оптически активного трибутилстаннилциклопропана в качестве хирального синтона». Бюллетень химического общества Японии . 73 (2): 409–416. DOI : 10.1246 / bcsj.73.409 . ISSN 1348-0634 . 
  14. ^ Стенсмир, MC; Urru, I .; Collu, I .; Celander, M .; Hansson, BS; Ангиой, А.-М. (2002). "Гниющий запах цветков мертвой лошади Arum". Природа . 420 (6916): 625–626. Bibcode : 2002Natur.420..625S . DOI : 10.1038 / 420625a . PMID 12478279 . S2CID 1001475 .  
  15. ^ Гал, Вашингтон; Бернардини, I; Финкельштейн, JD; Танжерман, А; Мартин, JJ; Блом, HJ; Mullen, KD; Мадд, Ш. (февраль 1988 г.). «Транссульфурация у взрослого с недостаточностью метионинаденозилтрансферазы в печени» . Журнал клинических исследований . 81 (2): 390–7. DOI : 10.1172 / JCI113331 . PMC 329581 . PMID 3339126 .  
  16. ^ Tangerman, А (15 октября 2009). «Измерение и биологическое значение летучих соединений серы сероводорода, метантиола и диметилсульфида в различных биологических матрицах». Журнал хроматографии B . 877 (28): 3366–77. DOI : 10.1016 / j.jchromb.2009.05.026 . PMID 19505855 . 
  17. ^ Танжерман, А; Винкель, EG (сентябрь 2007 г.). «Внутриротовой и экстраоральный дурной запах изо рта: открытие новой формы диметилсульфида, передающегося с кровью вне ротовой полости». J. Clin. Пародонтол . 34 (9): 748–55. DOI : 10.1111 / j.1600-051X.2007.01116.x . PMID 17716310 . 
  18. ^ Танжерман, А; Винкель, EG (март 2008 г.). «Портативный газовый хроматограф OralChroma: метод выбора для обнаружения галитоза полости рта и вне рта». Журнал исследования дыхания . 2 (1): 017010. DOI : 10,1088 / 1752-7155 / 2/1/017010 . PMID 21386154 . 
  19. ^ Танжерман, А; Винкель, ЭГ (2 марта 2010 г.). «Внеротовой галитоз: обзор». Журнал исследования дыхания . 4 (1): 017003. Bibcode : 2010JBR ..... 4a7003T . DOI : 10.1088 / 1752-7155 / 4/1/017003 . PMID 21386205 . 
  20. Перейти ↑ Morton, TH (2000). «Архивирование запахов». In Bhushan, N .; Розенфельд, С. (ред.). О молекулах и разуме . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. С. 205–216.
  21. ^ Parliment, TH; Колор, МГ; Мэйнг, IY (1977). «Определение основных летучих компонентов вареной свеклы». Журнал пищевой науки . 42 (6): 1592–1593. DOI : 10.1111 / j.1365-2621.1977.tb08434.x .
  22. ^ Ульрих, Детлеф; Хоберг, Эдельгард; Биттнер, Томас; Энгевальд, Вернер; Мейлхен, Катрин (2001). «Вклад летучих соединений во вкус приготовленной спаржи». Eur Food Res Technol . 213 (3): 200–204 =. DOI : 10.1007 / s002170100349 . S2CID 95248775 . 
  23. ^ Highfield, Роджер (2 февраля 2007). «Секреты« бодрости »морского воздуха, разлитого учеными» . Daily Telegraph . ISSN 0307-1235 . Проверено 27 марта 2020 года . 
  24. Рой, Катрин-Мария (15 июня 2000 г.). «Тиолы и органические сульфиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . п. 8. DOI : 10.1002 / 14356007.a26_767 . ISBN 978-3-527-30673-2. Отсутствует или пусто |title=( справка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Диметилсульфид (ДМС) в Беринговом море и прилегающих водах: натурные и спутниковые наблюдения
  • DMS и климат
  • Промышленная химия
  • NOAA DMS поток