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Sulfuro de dimetilo

El sulfuro de dimetilo ( DMS ) o metiltiometano es un compuesto organosulfurado con la fórmula ( CH3 ) 2S . El tioéter más simple , es un líquido inflamable que hierve a 37 °C (99 °F) y tiene un olor desagradable característico. Es un componente del olor que se produce al cocinar ciertas verduras, en particular el maíz , el repollo , la remolacha y los mariscos . También es un indicio de contaminación bacteriana en la producción de malta y en la elaboración de cerveza . Es un producto de degradación del dimetilsulfoniopropionato (DMSP) y también se produce por el metabolismo bacteriano del metanotiol .

Ocurrencia y producción

El DMS se origina principalmente a partir del DMSP, un importante metabolito secundario de algunas algas marinas . [5] El DMS es el compuesto biológico de azufre más abundante emitido a la atmósfera . [6] [7] La ​​emisión se produce sobre los océanos por el fitoplancton . El DMS también se produce naturalmente mediante la transformación bacteriana de los desechos de dimetilsulfóxido (DMSO) que se eliminan en las alcantarillas, donde puede causar problemas de olores ambientales. [8]

El DMS se oxida en la atmósfera marina a diversos compuestos que contienen azufre, como dióxido de azufre , dimetilsulfóxido (DMSO), dimetilsulfona , ácido metanosulfónico y ácido sulfúrico . [9] Entre estos compuestos, el ácido sulfúrico tiene el potencial de crear nuevos aerosoles que actúan como núcleos de condensación de nubes . Generalmente resulta en la formación de partículas de sulfato en la troposfera. A través de esta interacción con la formación de nubes , la producción masiva de DMS atmosférico sobre los océanos puede tener un impacto significativo en el clima de la Tierra . [10] [11] La hipótesis CLAW sugiere que de esta manera el DMS puede desempeñar un papel en la homeostasis planetaria . [12]

El fitoplancton marino también produce sulfuro de dimetilo [13] y el DMS también se produce mediante la escisión bacteriana del DMSP extracelular. [14] El DMS ha sido caracterizado como el "olor del mar", [15] aunque sería más exacto decir que el DMS es un componente del olor del mar, siendo otros derivados químicos del DMS, como óxidos, y otros más son feromonas de algas como los dictiopterenos . [dieciséis]

Se han encontrado sulfuro de dimetilo, disulfuro de dimetilo y trisulfuro de dimetilo entre los volátiles emitidos por la planta que atrae moscas conocida como aro del caballo muerto ( Helicodiceros muscivorus ). Esos compuestos son componentes de un olor a carne podrida, que atrae a varios polinizadores que se alimentan de carroña, como muchas especies de moscas. [17]

El 12 de septiembre de 2023, la NASA anunció que su investigación sobre el exoplaneta K2-18b reveló la posible presencia de sulfuro de dimetilo, señalando que "en la Tierra, esto sólo es producido por la vida". [18]

Procesos industriales

En la industria, el sulfuro de dimetilo se produce tratando el sulfuro de hidrógeno con un exceso de metanol sobre un catalizador de óxido de aluminio : [19]

2 CH 3 OH + H 2 S → (CH 3 ) 2 S + 2 H 2 O

Las fábricas de pulpa kraft emiten sulfuro de dimetilo como subproducto de la deslignificación.

Fisiología del sulfuro de dimetilo.

El sulfuro de dimetilo normalmente está presente en niveles muy bajos en personas sanas, es decir, menos de 7  nM en la sangre, menos de 3 nM en la orina y de 0,13 a 0,65 nM en el aliento espirado. [20] [21]

En concentraciones patológicamente peligrosas, esto se conoce como dimetilsulfidemia. Esta afección se asocia con halitosis transmitida por la sangre y dimetilsulfiduria. [22] [23] [24]

En personas con enfermedad hepática crónica (cirrosis), pueden estar presentes niveles elevados de sulfuro de dimetilo en el aliento, lo que produce un olor desagradable ( fetor hepaticus ).

Olor

El sulfuro de dimetilo tiene un olor característico comúnmente descrito como parecido al del repollo . Se vuelve muy desagradable incluso en concentraciones muy bajas. Algunos informes afirman que el DMS tiene un umbral olfativo bajo que varía de 0,02 a 0,1 ppm [ se necesita aclaración ] entre diferentes personas, pero se ha sugerido que el olor atribuido al sulfuro de dimetilo puede deberse en realidad a disulfuros, polisulfuros e impurezas de tiol. ya que el olor del sulfuro de dimetilo es mucho menos desagradable después de lavarlo recientemente con cloruro de mercurio acuoso saturado. [25] El sulfuro de dimetilo también está disponible como aditivo alimentario para impartir un sabor sabroso; en tal uso, su concentración es baja. La remolacha , [26] los espárragos , [27] el repollo , el maíz y los mariscos producen sulfuro de dimetilo cuando se cocinan.

El sulfuro de dimetilo también lo producen microorganismos planctónicos marinos como los cocolitóforos , por lo que es uno de los principales componentes responsables del olor característico de los aerosoles de agua de mar , que forman parte del aire marino . En la época victoriana , antes de que se descubriera el DMS, el origen del aroma "reforzante" del aire marino se atribuía al ozono . [28]

El sulfuro de dimetilo es la principal sustancia química volátil producida por varias especies de trufa , y es el compuesto que los animales entrenados para descubrir el hongo (como los cerdos y los perros detectores ) detectan cuando los buscan. [29]

Usos industriales

El sulfuro de dimetilo se considera el tioéter más importante producido industrialmente. Un uso importante es la producción de borano dimetil sulfuro a partir de diborano : [19]

B 2 H 6 + 2 (CH 3 ) 2 S → 2 BH 3 ·S(CH 3 ) 2

La oxidación del sulfuro de dimetilo da el disolvente dimetilsulfóxido . Una oxidación adicional produce dimetilsulfona .

Reacciones químicas

Como se ilustra anteriormente por la formación de su aducto con borano, el sulfuro de dimetilo es una base de Lewis. Está clasificado como ligando blando (ver también modelo ECW ). Forma complejos con muchos metales de transición, pero dichos aductos suelen ser lábiles. Por ejemplo, sirve como ligando desplazable en cloro(sulfuro de dimetilo)oro(I) .

El sulfuro de dimetilo se utiliza en el tratamiento de la ozonólisis de alquenos . Reduce el trioxolano intermedio. La oxidación de Swern produce sulfuro de dimetilo por reducción de dimetilsulfóxido.

Con agentes clorantes como el cloruro de sulfurilo , el sulfuro de dimetilo se convierte en sulfuro de clorometilmetilo :

SO 2 Cl 2 + (CH 3 ) 2 S → SO 2 + HCl + ClCH 2 SCH 3

Al igual que otros compuestos de metiltio, el DMS se desprotona con butil litio : [30]

CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Li + (CH 3 ) 2 S → CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + LiCH 2 SCH 3

Seguridad

El sulfuro de dimetilo es altamente inflamable e irrita los ojos y la piel . Es perjudicial si se ingiere. Tiene un olor desagradable incluso en concentraciones extremadamente bajas. Su temperatura de ignición es de 205 °C.

Ver también

Referencias

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enlaces externos

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