Aplicaciones del dimetilsulfóxido
El DMSO, como disolvente de extracción en la extracción de hidrocarburos aromáticos, fue adoptado por primera vez por el método francés IFP, que se publicó en el 35º Congreso de la Industria Química en Varsovia. Sus ventajas son: 1. Alta selectividad para los hidrocarburos aromáticos; 2. Miscibilidad infinita de los hidrocarburos aromáticos a temperatura ambiente; 3. Baja temperatura de extracción y sin reacción con alcanos, alquenos y agua 4. Sin corrosión y no toxicidad; proceso de extracción, menos equipo, ahorro de energía; 6. Las olefinas insolubles son adecuadas para productos derivados del petróleo con alto contenido de olefinas. 7. La recuperación de solventes se puede utilizar para la extracción. Es superior al método Sulfinol de Shell y al método Udcx de Universal Picture. Las empresas petroquímicas chinas de Beijing y Liaoyang lo han utilizado en unidades importadas.
El DMSO es insoluble en alcanos, por lo que se utiliza para el refinado de cera alimentaria y aceite blanco comestible y para la detección de sustancias terapéuticas contra el cáncer.
El DMSO es fácilmente soluble en acetileno. Cada litro de DMSO puede disolver 33 litros de acetileno, mientras que la acetona sólo puede disolver 25 litros de acetileno. El DMSO tiene un alto punto de ebullición y es fácil de recuperar y regenerar. Por tanto, se utiliza para recuperar acetileno del GLP y producir acetileno disuelto.
El DMSO es soluble en sulfuros orgánicos, aromáticos y alquinos, y se utiliza a menudo para refinar lubricantes y gasóleo. El DMSO y el agua no se congelan a -60 ℃ 40 %. Por lo tanto, el DMSO se utiliza en gasolina, anticongelante de combustible de aviación y anticongelante de automóviles en zonas muy frías. Utilizado como disolvente de reacción en la producción de ferroceno aditivo para fueloil, acelera la reacción entre el diciclopentadieno de sodio y el cloruro férrico y mejora el rendimiento. En la producción de nitroalcanos, la reacción directa de nitrito de sodio y alcanos clorados en DMSO tiene un mayor rendimiento. Ha habido muchos informes recientemente sobre el procesamiento de petróleo y constantemente se desarrollan nuevos usos, especialmente en la producción industrial de refinación de diésel en el extranjero.
Aplicación en fibras sintéticas
La aplicación del DMSO en el hilado acrílico fue patentada por primera vez por Toyo Rayon Co., Ltd. de Japón, que polimeriza el acrilonitrilo en DMSO sin separación directamente en el hilado. un baño de agua produce lana artificial voluminosa, suave y fácil de teñir. Sus ventajas son un proceso simplificado, alta solubilidad, alto punto de ebullición del disolvente, no toxicidad, fácil reciclaje, buen rendimiento del producto y bajo costo. Algunas fábricas de fibra acrílica en Yuci, Dalian y Beijing en China se producen mediante este proceso. Más recientemente, también se ha utilizado para producir fibras de carbono a partir de poliacrilonitrilo. En el extranjero se utiliza para refinar el tereftalato en la producción de resina de poliéster. Además, para producir fibras de cloro se utilizan el hilado DMSO y la polimerización de acrilonitrilo.
Aplicación en la producción farmacéutica
Como disolvente de reacción, el dimetilsulfóxido se utiliza ampliamente en la síntesis de productos intermedios farmacéuticos. Por ejemplo, la fluorocloroanilina se produce mediante la reacción de fluoruro de potasio y 3,4-diclonitrobenceno en DMSO, y se usa ampliamente en la producción de norfloxacina, trifluoronitrotolueno, ofloxacina y otros fármacos que contienen flúor. La India es uno de los principales productores de medicamentos que contienen flúor e importa aproximadamente 4.500 toneladas de DMSO cada año. El DMSO se ha utilizado en la síntesis de berberina, nicotinato de inositol, poliésteres de ácidos grasos de sacarosa y en la extracción de la medicina tradicional china.
Aplicaciones en el tratamiento médico
El DMSO es soluble y permeable a una variedad de fármacos, tiene efectos antiinflamatorios y analgésicos, favorece la circulación sanguínea y la cicatrización de heridas, y tiene efectos diuréticos y sedantes. . Puede aumentar la absorción del fármaco y mejorar la eficacia, por lo que en el extranjero se le llama "fármaco milagroso". Varios medicamentos se disuelven en DMSO y pueden penetrar en el cuerpo sin necesidad de administración oral ni inyección, lo que abre nuevas rutas de administración de medicamentos. Más importante aún, aumenta el contenido local de drogas en la sala y reduce el daño de otras drogas en el cuerpo. Hay muchos informes de investigaciones médicas en el extranjero. En la década de 1960, mi país llevó a cabo exámenes exhaustivos de toxicología y anatomía patológica por parte de la Universidad Farmacéutica de Shenyang, el Instituto de Materia Médica de Beijing y el Centro de Pruebas de Medicamentos de China. Está demostrado que el valor LG50 semicuantitativo de DMSO en mi país es (22,4 ± 1,4) g/kg, que es básicamente consistente con los 21,4 g/kg informados en la literatura extranjera, no es tóxico y es consistente con la anatomía patológica. Sarcocystin, B518, C6323, NA y otros fármacos utilizados por el Instituto de Ciencias Médicas de Beijing han logrado buenos resultados e inhibieron significativamente el crecimiento tumoral. En experimentos con animales, la concentración local de fármaco después de las pruebas de autopsia fue de 2 a 8 veces mayor que la de otros fármacos. Estudios extranjeros creen que las células cancerosas tienen una capa protectora de queratina que impide la entrada de medicamentos. DMSO tiene la capacidad de disolver y penetrar la queratina, aumentando así la eficacia. En la década de 1960, 160 unidades médicas, incluido el Peking Union Medical College Hospital, llevaron a cabo ensayos clínicos en Benxi, abrieron clínicas ambulatorias especializadas y acumularon una gran cantidad de datos.
La práctica ha demostrado ser eficaz en neurodermatitis, psoriasis, artritis, bursitis, foliculitis, reumatoide, otitis media, rinitis, anexitis, dolor de muelas, herpes zóster, hemorroides, esguinces, distensiones de los músculos lumbares, quemaduras, traumatismos, etc. Eficacia. En la actualidad, los medicamentos tópicos como Guzhuling, medicamento para el pie de atleta y ungüento de furasona se han utilizado ampliamente en los principales hospitales como preparaciones tópicas. El Instituto de Medicina Veterinaria de la Academia de Ciencias de China utiliza DMSO para disolver "Pass" para tratar la anemia de los caballos y las enfermedades parasitarias. Especialmente en las preparaciones de extracción de la medicina tradicional china, se aumenta el contenido de ingredientes útiles y se mejora la eficacia.
Aplicaciones en pesticidas y fertilizantes agrícolas
DMSO es un disolvente, penetrante y sinérgico para pesticidas y fertilizantes agrícolas. Hay informes en el extranjero de que los antibióticos disueltos en DMSO tratan la pudrición de los árboles frutales, los pesticidas disueltos en DMSO matan los tallos de los árboles y las frutas, y se rocía una solución al 0,5‰ durante el período de floración de la soja, lo que aumenta el rendimiento en un 65.438+00% ~ 65.438+ 05%. Es más probable que agregar 5‰ de DMSO a diversas soluciones acuosas de fertilizantes cause intoxicación humana.
En mi país se ha utilizado para tratar enfermedades de moho de árboles frutales. En los experimentos con plantas, se mezclaron tintes y fármacos no penetrantes en una solución acuosa de DMSO y se aplicaron a los troncos de los árboles. Después de 12 horas, se encontró que las ramas, hojas, raíces y frutos estaban contenidos o coloreados, y los resultados desaparecieron después de 24 horas. Esto demuestra que los fármacos y pigmentos disueltos en DMSO pueden penetrar en la circulación y también excretarse a través del metabolismo. Esta característica muestra las perspectivas de aplicación del DMSO en la agricultura, que esperan futuras investigaciones.
Aplicación en tintes
La capacidad de producción y la producción de DMSO utilizado por Jilin Dyestuff Factory para producir Rendan Slim Blue han mejorado enormemente, y Sichuan Dyestuff Factory todavía lo usa. Se informa que se agrega DMSO a la impresión y al teñido para uniformar el teñido y eliminar la diferencia de color.
Aplicaciones en recubrimientos
El dimetilsulfóxido se utiliza mucho en pinturas de látex al agua como disolvente, cosolvente y anticongelante. El DMSO se utiliza como solubilizante en algunas pinturas debido a su buena solubilidad en diversas resinas. Es más, se utiliza como decapante de pintura. Agregar álcali o ácido nítrico al DMSO puede eliminar varias películas de pintura, incluidas las resinas epoxi.
Aplicación en anticongelante
El punto de congelación del DMSO puro es de 18,45°C. El DMSO que contiene un 40% de agua no se congela a -60°C y libera calor cuando se encuentra con agua y nieve. . Esta propiedad convierte al DMSO en un componente del anticongelante, del líquido de frenos y del líquido hidráulico de automóviles. Cuando la temperatura baja supera los -40°C, el anticongelante de etilenglicol ya no es adecuado. Además, su punto de ebullición es inferior al del DMSO, es tóxico y propenso a obstruir el aire. El anticongelante DMSO se utiliza como agente descongelante, pintura, anticongelante para diversos látex, anticongelante para gasolina y combustible para aviones, anticongelante para médula ósea, sangre y preservación criogénica en las frías regiones del norte.
Aplicaciones en la separación de gases
En el procesamiento de petróleo, la recuperación química de gases de cola y la separación de gases, el DMSO se utiliza en aromáticos, alquinos, sulfuros, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre debido a su Se utiliza como disolvente para la separación de gases debido a su solubilidad.
Aplicación en resina sintética
El dimetilsulfóxido se utiliza como disolvente de polimerización para la resina de polisulfona en la producción. El DMSO es soluble en muchas resinas naturales y sintéticas, pero es soluble en resinas de nailon, poliéster y cloruro de polivinilo a temperaturas moderadas. El DMSO se utiliza en el procesamiento de cuero artificial y también se puede utilizar como agente de limpieza para reactores de poliuretano y disolvente para la polimerización de acrilonitrilo.
Aplicación en subproductos de coquización
En la producción de antraquinona se utiliza para refinar el antraceno. Al agregar DMSO al aceite de antraceno para extraer el antraceno refinado, el contenido de extracción puede alcanzar más del 98% de una vez. El DMSO se puede recuperar sin retroextracción con agua y el proceso es simple. Además del refinado de naftaleno en China, también se utiliza para recuperar sulfuros orgánicos en la separación de gases de hornos de coque.
El DMSO se utiliza como aditivo de extracción de oro, platino, niobio, tantalio, renio y elementos radiactivos en carreteras nacionales para mejorar la selectividad, solubilidad y propiedades anticongelantes de la cristalización a baja temperatura.
Aplicaciones en la industria electrónica
El DMSO se utiliza como electrolito para condensadores de capacidad ultragrande de nivel Farad: condensadores eléctricos líquidos de doble capa. En la actualidad, los condensadores sólo tienen capacidad de microfaradios, pero este condensador puede alcanzar de 1 a 100 faradios. Por ejemplo, los condensadores japoneses de 3~5V10F y los estadounidenses de 1,6V 100F se utilizan como componentes de almacenamiento de energía en sistemas de suministro de energía solar y como fuentes de alimentación de protección de información y componentes de memoria en computadoras y robots. El DMSO se utiliza ampliamente en la limpieza de componentes electrónicos y circuitos integrados. Tiene la función de eliminar materia orgánica, materia inorgánica y polímeros de una sola vez. No es tóxico, es inodoro y fácil de reciclar.
Aplicaciones en síntesis orgánica
El DMSO juega un doble papel en las reacciones químicas, como disolvente de reacción e intento de reacción. Algunas reacciones irrealizables pueden desarrollarse sin problemas en DMSO, lo que puede acelerar y catalizar algunas reacciones químicas, mejorar los rendimientos y reformar el rendimiento del producto.
1. Reacción de sustitución nucleofílica: el DMSO es un disolvente de disociación nucleófila para haluros de alquilo y ésteres de sulfonato y puede generar aductos. La velocidad de reacción es 155 veces más rápida que la de los disolventes apróticos ordinarios y desempeña un papel importante en las reacciones de alquilación.
No es fácil reaccionar con haluros de alquilo y cianuros inorgánicos para preparar nitrilos. En DMSO, la velocidad de reacción es rápida y el rendimiento es alto. El nitrito de sodio y los haluros de alquilo o ésteres α-halogenados se convierten en compuestos nitro, que también tienen efectos similares.
La reacción de Swarts no es fácil para preparar fluoruros aromáticos, pero el fluoruro de potasio y los aromáticos clorados se sustituyen fácilmente en DMSO para preparar intercambiadores de flúor con altos rendimientos. El bromobenceno y el terc-butóxido de potasio pueden generar éter terc-butílico en DMSO sin calentar.
2. Reacción de eliminación: el alcohol bencílico y el alcohol terciario alifático se diluyen en DMSO, y el éster sulfonato y el haluro de alquilo se calientan en DMSO para generar olefinas. La reacción de eliminación de Cope puede realizarse sin problemas en DMSO a temperatura ambiente y la velocidad de reacción es 105 veces más rápida que en agua.
3. Sustitución electrófila: En DMSO, la sustitución electrófila puede ocurrir rápidamente en algunos átomos de carbono saturados. Por ejemplo, cuando el enolato de sodio se alquila con haloalcanos en benceno, agregar 0,65 mol/l de DMSO puede hacer que la reacción sea 20 veces más rápida en DMSO que en dioxano. La tasa de intercambio de hidrógeno-deuterio en materia orgánica catalizada por bases es 109 veces mayor en DMSO que en alcohol. La tasa de racemización del carbono α asimétrico en DMSO es 106 veces mayor que la del terc-butanol.
4. Doble reordenamiento: bajo la catálisis del terc-butóxido de potasio, se puede generar un reordenamiento de doble enlace en DMSO y la reacción puede desarrollarse uniformemente a baja temperatura.
5. Otras reacciones: Existen muchos informes que utilizan DMSO como disolvente de reacción. Por ejemplo, cuaternización de trietilamina y yoduro de etilo, transesterificación de ácidos grasos superiores y glicéridos, esterificación de azúcares no reductores en presencia de alcoholes de sodio, cianoetilación de alcoholes, isocianato de fenilo y tioles, catálisis de reacciones, etc. , todos tienen un efecto acelerador en DMSO. El DMSO también se puede utilizar como disolvente de reacción en polímeros y condensación de ésteres. Tales como: reacción de Dickmann, despolimerización de dextrano, transformación conformacional de tripsina, acilación, etc.
En resumen, el DMSO ha abierto una nueva forma de preparación química, ha acelerado la velocidad de reacción, ha aumentado el rendimiento y ha preparado muchas sustancias nuevas. No es sólo un disolvente, sino también un nuevo método de reacción química, que tiene una importancia teórica y práctica importante.
Aplicación en síntesis hidrotermal
En el proceso de síntesis hidrotermal se puede utilizar como disolvente. El DMSO en el reactor se descompondrá por encima de los 120°C, produciendo gases tóxicos, provocando mareos y un olor muy desagradable. Preste atención a la protección al usarlo. Si la temperatura supera los 120°C, se debe abrir el hervidor en una campana extractora con una máscara antigás.
Aplicación en criopreservación celular
El dimetilsulfóxido es un importante agente protector celular penetrante. En el proceso de criopreservación de células a bajas temperaturas (menos 200 grados), es necesario utilizar crioprotectores que contengan DMSO para prevenir el daño causado por la formación de cristales de hielo líquido intracelular, cambios en la presión osmótica y estructura celular desordenada. El DMSO puede penetrar rápidamente la membrana celular y entrar en las células, reducir el punto de congelación, retrasar el proceso de congelación, aumentar la concentración de iones intracelulares y reducir la formación de cristales de hielo intracelulares, reduciendo así el daño celular. La citotoxicidad del dimetilsulfóxido se inhibe a bajas temperaturas. Durante la recuperación, muévase rápidamente y elimine el DMSO lo antes posible; de lo contrario, causará una toxicidad grave a las células. El dimetilsulfóxido es actualmente el mejor anticongelante, pero también es un agente químico muy citotóxico. Los resultados mostraron que cuando la concentración de DMSO en el medio de cultivo era del 10%, la tasa de inhibición del crecimiento celular era cercana al 100%. Cuando la concentración es del 1‰, la tasa de inhibición es del 35%. Incluso en una concentración del 0,04‰, el DMSO tiene efectos adversos sobre el crecimiento celular.
Aplicación en PCR
Añadir 5% de glicerol o 5% de DMSO a la mezcla del sistema de PCR puede mejorar la especificidad e inhibir la formación de cebadores-dímeros.