二甲基亚砜（DMSO）在8种情况下存在爆炸风险.docx

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1、二甲基亚硼(DMSO)在8种情况下存在爆炸风险二甲基亚碉(DMSO)是化学工业和学术研究中广泛使用的偶极非质子溶剂，因为 它具有可溶解有机和无机化合物的理想物理性质，又被称为万能溶剂“。DMSO 毒性低，在人体中，DMSo通过氧化为二甲基碉或还原为二甲基硫酸而代谢，这些 二甲基硫酸会在尿液和粪便中排出。由于DMSO对人体的毒性低，因此在关于杂 质ICH指南Q3C中，DMSO被归类为“3类”溶剂。正因为其普遍性，DMSO的爆 炸风险仍未得到充分认识。DMS0/DMF等溶剂与NaH混合会有爆炸危险,事实上，许多物质均可大大降低DMSO 分解的起始温度，还可能通过自催化行为增加分解反应的严重性，并导

2、致失控的 情况甚至爆炸。这些化合物包括酸，碱，卤化物，金属，亲电子试剂，氧化剂和 还原剂。L纯DMSO的热分解纯DMSO在室温下稳定，但在高温下会分解。差示扫描量热法(DSC)评估表明， 当在氮气氛下进行实验时，纯DMSO在278。C左右检测到分解。同时加速量热法(ARC)表明DMSO的热分解在其沸点189 C附近即可发生。某些物质的存在可 以大大降低DMSo分解的起始温度，还可能加剧DMSO的热分解，包括酸，碱，卤 化物，金属，亲电试剂，氧化剂和还原剂，并导致失控的情况甚至爆炸。Brandes和Smith通过GC-HRMS彻底分析了 DMSO分解混合物，并报告了 DMSO热 分解过程中形成的

3、产物的综合摘要。2 .酸性条件下DMSO的爆潜在爆炸危险一个化工厂在制冷系统维修期间将DMSO和P-硝基甲苯磺酸的混合物在60摄氏 度的200OL反应器中放置5天。在事件发生的当天，发现即使关闭下游自动阀上 的控制器，手动蒸汽阀仍处于部分打开状态。反应器温度显示为160C,并且以 3。C/5分钟的速度持续升高，黑色反应物质逐渐从人孔溢出，最终导致爆炸。该 事件将反应容器破碎成碎片，对周围地区造成了严重破坏，财产损失总额超过 250万美元。根本原因的调查显示，DMSO和p-硝基甲苯磺酸的组合在200 C时 剧烈分解。虽然纯DMSO在低温下稳定，但是，酸性物质的存在会导致其在较低的温度下分 解，并

4、可能导致DMSo自催化分解，从而导致失控的情况甚至爆炸。酸催化裂解 亚硼的建议机理如下：DMS0/酸混合物的热分解和爆炸能量数据显示，几乎在所有情况下，酸的存在都 会降低DMSO分解的起始温度，并增加总能量释放。3 .碱性条件下DMSO的潜在爆炸危险强碱(如NaH或叔丁醇钾(KOt-Bu)可将DMSO转化为有效的甲基化剂二甲基离 子。某医院和医学中心的癌症化学治疗研究部发生了剧烈爆炸，当时科学家们在 70o C的条件下用NaH处理DMSO制备二甲基离子进行杂芳燃的甲基化。在该实 验过程中，研究人员在3小时内分5批将4. 5molNaH添加到18. 4molDMS0中。在 机械搅拌下将反应混合物

5、保持在70。1小时后，观察到温度略有升高并出现绿 色固体沉淀。然而，当研究人员试图冷却反应混合物时温度迅速升高，几秒钟后 发生爆炸，释放出有毒气体和水溶性，粘稠且类似聚合物的物质。一起使用DMSO和钠金属制备二甲基离子溶液的过程中发生的爆炸，造成两人死 亡和两人受伤。爆炸完全摧毁了实验室，爆炸原因是14L的DMSO在15-20分钟 内溶解了大量钠金属，正常情况下，钠需要2-3小时的溶解时间，并有温和的放 热。4 .卤化物存在下DMSO的潜在爆炸危险卤化物的存在会降低DMSo分解的起始温度，比如烷基溪化物、KBn NaBr KF、 FeCI3、六氯环三磷嗪，Br2HBr,氟代硫酸钠（CsS04F

6、）,对称二氯双（2,4,6- 三氯苯基）胭，卤代甲基酮等均有报道与DMSO接触会引起潜在的安全隐患。1973 年，Scaros和Serauskas报道了制备三甲基硫代溪钱（37）时发生的爆炸，在 2L玻璃纤维涂层的容器中，600g的甲基澳与880g的DMSO在6o C下反应90- 130ho该反应已经成功地进行了 10次。但是，混合物在120小时后爆炸。幸运 的是，由于该反应是在偏远地区进行的，因此没有造成严重的损坏或人身伤害。6.亲电试剂存在下DMSO的潜在爆炸危险亲电物质可活化DMSO以进行多种氧化转化。DMSO与亲电试剂剧烈反应，如寓尿 酰氯，乙酰氯，苯甲酰氯，苯磺酰氯，亚硫酰氯，磷酰氯

7、和三氯化磷。例如，利用草酰氯（51）活化DMSO,将醇氧化为城基化合物。研究人员观察到51 在室温下与DMSo发生爆炸性反应，并评论说，合成应用中必需的中间体52的制 备和使用应在低温下进行。另外，活化的中间体52分解以提供53,同时损失二 氧化碳（C02）和一氧化碳（C0）,如果不适当地排气，则会在反应容器中引起压 力升高。还值得指出的是，在该反应过程中形成的氯离子还可以催化DMSO的热 分解，从而有可能导致反应失控甚至爆。8.还原剂存在下DMSO的潜在爆炸危险DMSO可被某些还原剂还原为二甲基硫酸。当使用强还原剂时，该反应可能会剧 烈放热，如果放热速率超过排热速率，则存在潜在的安全隐患。反应中使用的还 原剂和催化剂以及还原反应过程中形成的副产物可能会降低DMSO分解的起始温 度和/或增加严重性，从而导致失控的情况甚至爆炸。对DMSO,水和还原剂硼氢化钠(NaBH1)的混合物进行的ARC分析表明，由于NaBH或其分解副产物硼酸钠(NaBO2)的存在，DMSO热分解的起始温度大大降低。