Диметилсульфоксид (DMSO, CAS 67-68-5) — сіркоорганічна сполука з молекулярною формулою C₂H₆OS. Структура ДМСО складається з двох метильних груп (CH₃), пов’язаних із центральним атомом сірки, який також з’єднаний з атомом кисню. Таке розташування надає ДМСО сильну молекулярну полярність і робить його важливим полярним апротонним розчинником в органічному синтезі та хімічному виробництві.
Розуміння структури ДМСО допомагає пояснити його молекулярні властивості, змішуваність з водою, поглинання вологи та поведінку розчинника. Ці характеристики також важливі для промислових покупців при оцінці специфікацій ДМСО, ступені чистоти та придатності продукту.
Дослідіть ДМСО промислового рівня
Яка хімічна структура ДМСО?
Хімічна структура ДМСО зазвичай представлена структурною формулою (CH3)₂S=O. Кожна молекула містить дві метильні групи, один атом сірки та один атом кисню, з’єднані через сульфоксидну функціональну групу.
| Хімічний ідентифікатор | Інформація |
|---|---|
| Хімічна назва | Диметилсульфоксид |
| Абревіатура | ДМСО |
| Номер CAS | 67-68-5 |
| Молекулярна формула | C₂H₆OS |
| Хімічна структура |  |
| Структурна формула | (CH3)₂S=O |
| Молекулярна маса | 78,13–78,14 г/моль |
| ПОСМІШКИ | CS(=O)C |
| Функціональна група | Сульфоксид |
Атом сірки є центральним атомом, який з'єднує обидві метильні групи з атомом кисню. На відміну від неполярних вуглеводневих розчинників, ДМСО містить полярну сульфоксидну функціональну групу. Ця структурна особливість відповідає за багато його відмінних хімічних властивостей.
Що таке структура Льюїса ДМСО?
Структура Льюїса ДМСО зазвичай записується як CH3–S(=O)–CH3, показуючи центральний атом сірки, зв’язаний з двома метильними групами та одним атомом кисню. Уявлення з розділенням зарядів також використовується для ілюстрації поляризованого зв’язку сірка–кисень.
Загальне представлення:
CH3–S(=O)–CH3
Представлення із розділенням зарядів:
CH₃–S⁺(–O⁻)–CH3
Обидва уявлення описують одну і ту ж молекулу. Позначення S=O широко використовується в хімічних формулах, тоді як представлення S⁺–O⁻ підкреслює нерівномірний розподіл електронної густини вздовж зв’язку сірка–кисень.
Кисень притягує електронну густину сильніше, ніж сірка, створюючи сильно поляризований зв’язок. Ця поляризація значно впливає на молекулярний диполь ДМСО і пояснює, чому він поводиться інакше, ніж неполярні розчинники.
Що таке тривимірна структура ДМСО?
Тривимірна структура ДМСО є неплоскою навколо його центрального атома сірки, з двома метильними групами, одним атомом кисню та неподіленою парою, що сприяє його молекулярному розташуванню. Ця геометрія разом із поляризованим зв’язком S–O дає ДМСО суттєвий молекулярний диполь.
Дві метильні групи ідентичні, і атом сірки не є стереогенним центром у звичайному ДМСО.
Це тривимірне розташування допомагає пояснити, чому ДМСО сильно взаємодіє з полярними речовинами та має інші властивості розчинника, ніж неполярні вуглеводні.
Як структура ДМСО впливає на його хімічні властивості?
Структура ДМСО визначає кілька важливих хімічних властивостей, включаючи високу полярність, полярну апротонну поведінку, гігроскопічність і відносно високу температуру кипіння. Ці характеристики зумовлені головним чином поляризованим зв’язком сірка–кисень і здатністю атома кисню акцептувати водневі зв’язки.
- Полярність:ДМСО є високополярним, оскільки зв’язок S–O має нерівномірний розподіл електронної густини. Його молекулярний дипольний момент становить приблизно 4 дебая, що дозволяє йому взаємодіяти з багатьма полярними сполуками та іонами.
- Полярна апротична поведінка:ДМСО класифікується як полярний апротонний розчинник, оскільки він має сильно полярну структуру, але не має O–H або N–H зв’язку. Його атом кисню може приймати водневі зв’язки, але ДМСО не може віддавати водневі зв’язки звичайним способом.
- Гігроскопічність:ДМСО поглинає вологу з навколишнього середовища, оскільки його атом кисню може приймати водневі зв'язки з молекул води. Це також пояснює, чому ДМСО повністю змішується з водою. Для застосувань, чутливих до вологи, покупці повинні перевірити обмеження вмісту води в специфікаціях продукту. Титрування за Карлом Фішером зазвичай використовується для вимірювання вмісту води.
- Висока температура кипіння:ДМСО має температуру кипіння приблизно 189 градусів при атмосферному тиску. Сильні міжмолекулярні взаємодії сприяють цій відносно високій температурі кипіння порівняно з багатьма звичайними органічними розчинниками.
Які основні фізичні властивості ДМСО?
Основні фізичні властивості ДМСО включають молекулярну масу приблизно 78,13–78,14 г/моль, температуру плавлення близько 18,5 градусів і температуру кипіння близько 189 градусів при атмосферному тиску. Ці значення допомагають ідентифікувати хімічну речовину та пояснюють її поведінку при транспортуванні та зберіганні.
| Власність | Типове значення |
|---|---|
| Молекулярна формула | C₂H₆OS |
| Молекулярна маса | 78,13–78,14 г/моль |
| Температура плавлення | Приблизно 18,4–18,5 градусів |
| Температура кипіння | Приблизно 189 градусів |
| Щільність | Приблизно 1,10 г/см³ при 20 градусах |
| В'язкість | Приблизно 1,98 мПа·с при 25 градусах |
| Розчинність у воді | Змішується |
Значення можуть дещо відрізнятися залежно від довідкових джерел і умов тестування. Однією з примітних характеристик є температура плавлення: ДМСО може кристалізуватися або ставати твердим при температурі нижче приблизно 18,5 градусів. Це зміна фізичної фази і не обов’язково вказує на погіршення якості продукту. Контрольоване нагрівання відповідно до інструкцій постачальника може відновити його рідкий стан.
Запит на технічні характеристики продукту, сертифікат автентичності та паспорт безпеки
Як структура DMSO пов'язана з промисловою якістю?
Структура ДМСО пояснює його поведінку в якості розчинника, але сама по собі не визначає комерційну якість продукту. Промислові покупці також повинні оцінити аналіз, вміст води та відповідні домішки під час порівняння ступенів чистоти ДМСО та специфікацій продукту.
Високий рівень аналізу не означає автоматично, що продукт має достатньо низьку вологість або відповідає всім вимогам застосування. Покупці повинні переглянути сертифікат аналізу ДМСО (COA) постачальника та порівняти отримані результати з узгодженими специфікаціями.
Наприклад, вміст води може бути особливо важливим у чутливих до вологи хімічних реакціях, тоді як інші застосування можуть вимагати додаткового контролю домішок. Відповідна специфікація залежить від передбачуваного процесу, а не від єдиного універсального рівня чистоти.
Часті запитання
Яка молекулярна формула ДМСО?
Молекулярна формула ДМСО - C₂H₆OS, а його молекулярна маса становить приблизно 78,13–78,14 г/моль. Його номер CAS 67-68-5.
Що таке структура Льюїса ДМСО?
Зазвичай використовуваною структурою Льюїса ДМСО є CH3–S(=O)–CH3. Поляризований зв'язок сірки з киснем також може проілюструвати представлення з розділеним зарядом, CH3–S⁺(–O⁻)–CH3.
Чому ДМСО дуже полярний?
ДМСО є високополярним, тому що кисень притягує електронну густину сильніше, ніж сірка, створюючи сильно поляризований зв’язок S–O і значний молекулярний диполь.
ДМСО полярний чи неполярний?
ДМСО є високополярним розчинником. Його полярна сульфоксидна група відрізняє його від неполярних вуглеводневих розчинників, таких як толуол і гексан.
Чому DMSO поглинає воду?
ДМСО поглинає вологу, оскільки його атом кисню може сприймати водневі зв’язки від молекул води. Така гігроскопічна поведінка робить контроль вмісту води важливим у багатьох промислових застосуваннях.
Висновок
Структура ДМСО, представлена (CH3)₂S=O, пояснює його високу полярність, змішуваність з водою, гігроскопічність і роль полярного апротонного розчинника. Його молекулярна формула, структура Льюїса та зв’язок сірка–кисень є важливими для розуміння цих характеристик.
Для промислових покупців розуміння хімічної структури ДМСО є відправною точкою для оцінки його властивостей і характеристик. Вибираючи DMSO (CAS 67-68-5), перед підтвердженням замовлення порівняйте аналіз, вміст води та вимоги до якості для конкретного застосування.
