Dimethylsulfid

Dimethylsulfid ( DMS ) oder Methylthiomethan ist eine organische Schwefelverbindung mit der Formel (CH₃ ₎ ₂S _. Es ist der einfachste Thioether und besitzt einen charakteristischen , unangenehmen Geruch. Die brennbare Flüssigkeit siedet bei 37 °C. DMS ist Bestandteil des Geruchs, der beim Kochen bestimmter Gemüsesorten (insbesondere Mais , Kohl und Rote Bete ) und Meeresfrüchte entsteht . Es kann auch ein Indikator für bakterielle Verunreinigung beim Brauen sein . DMS ist ein Abbauprodukt von Dimethylsulfoniopropionat (DMSP) und entsteht außerdem durch den bakteriellen Stoffwechsel von Methanthiol .

DMS entsteht hauptsächlich aus DMSP (Dimethylsulfoniopropionat), einem wichtigen sekundären Metaboliten einiger Meeresalgen . ^{[ 5 ]} DMS ist die am häufigsten in die Atmosphäre emittierte biologische Schwefelverbindung . ^{[ 6 ] [ 7 ]} Die Emission erfolgt über den Ozeanen durch Phytoplankton .

DMS entsteht auch auf natürliche Weise durch bakterielle Umwandlung von Dimethylsulfoxid (DMSO). ^{[ 8 ]}

Marines Phytoplankton produziert Dimethylsulfid ^{[ 9 ]} , und DMS entsteht auch durch bakterielle Spaltung von extrazellulärem DMSP ^{[ 10 ]} . Dies könnte eine Anpassung sein , da die Algen die entstehenden Wolken nutzen können, um sich weltweit zu verbreiten ^{[ 11 ]} . DMS wurde als „Geruch des Meeres“ bezeichnet ^{[ 12 ]} , obwohl es genauer wäre zu sagen, dass DMS ein Bestandteil des Meeresgeruchs ist, neben anderen chemischen Derivaten von DMS, wie Oxiden, und Algenpheromonen wie Dictyopterenen ^{[ 13 ]} .

Dimethylsulfid, Dimethyldisulfid und Dimethyltrisulfid wurden unter den flüchtigen Verbindungen gefunden, die von der fliegenanlockenden Pflanze Acker-Heuschrecke ( Helicodiceros muscivorus ) abgegeben werden. Diese Verbindungen sind Bestandteile eines Geruchs , der an verrottendes Fleisch erinnert und verschiedene Aasfresser wie beispielsweise viele Fliegenarten anlockt. ^{[ 14 ]}

DMS kann in Bier als Produkt von S -Methylmethionin (SMM) oder Dimethylsulfoxid (DMSO) entstehen. SMM und DMSO stammen größtenteils aus dem Malz , das während des Mälzungsprozesses ( Keimung und Darren ) gebildet und während des Brauprozesses in DSM umgewandelt wird. SMM wird beim Erhitzen, sowohl beim Darren als auch beim Kochen der Würze , in DSM umgewandelt . DMSO kann beim Darren durch Oxidation von DSM entstehen. Es ist hitzestabil und kann bis zur Gärung in der Würze verbleiben, wo Bakterien (oder Hefen) es zu DSM reduzieren können. ^{[ 15 ]}

Dimethylsulfid wurde in Kometen nachgewiesen, was auf das Vorhandensein nicht-lebender Quellen hindeutet. ^{[ 16 ]} Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) entnahm dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko Proben aus der von ihm abgestoßenen Staub- und Gaswolke. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

Industriell wird Dimethylsulfid durch die Behandlung von Schwefelwasserstoff mit Methanol über einem Aluminiumoxidkatalysator hergestellt : ^{[ 20 ]}

2 _CH₃OH + H₂S _→ ( CH₃ ₎ ₂S ₊ 2 _H₂O

Dimethylsulfid entsteht bei der Delignifizierung in Kraftzellstofffabriken als Nebenprodukt .

Dimethylsulfid (DMS) besitzt einen charakteristischen, oft als kohlartig beschriebenen Geruch . Bereits in geringen Konzentrationen wird er als äußerst unangenehm empfunden. Einige Berichte geben an, dass DMS eine niedrige Geruchsschwelle aufweist, die individuell zwischen 0,02 und 0,1 ppm variiert. Es wird jedoch vermutet, dass der DMS zugeschriebene Geruch tatsächlich auf Disulfide, Polysulfide und Thiol-Verunreinigungen zurückzuführen ist, da der Geruch von DMS nach dem Waschen mit gesättigter wässriger Quecksilberchloridlösung deutlich weniger unangenehm ist. ^{[ 21 ]} Dimethylsulfid ist auch als Lebensmittelzusatzstoff zur Geschmacksverfeinerung erhältlich; in diesem Fall ist die Konzentration gering. Rote Bete ^{[ 22 ]} , Spargel ^{[ 23 ]} , Kohl , Mais und Meeresfrüchte setzen beim Kochen Dimethylsulfid frei.

Dimethylsulfid wird auch von marinen planktonischen Mikroorganismen wie den Coccolithophoriden produziert . Es trägt zum charakteristischen Geruch der Seeluft bei . Im viktorianischen Zeitalter , vor der Entdeckung von DMS, wurde der Ursprung des „belebenden“ Aromas der Seeluft fälschlicherweise Ozon zugeschrieben . ^{[ 24 ]}

Dimethylsulfid ist das wichtigste flüchtige Produkt verschiedener Trüffelarten . Es ist die Verbindung, die Tiere, die darauf trainiert sind, den Pilz aufzuspüren (wie z. B. Schweine und Spürhunde ), bei der Suche nach ihm erschnüffeln. ^{[ 25 ]}

Als Lewis-Base wird es als weicher Ligand klassifiziert (siehe auch ECW-Modell ). Es bildet Komplexe mit vielen Übergangsmetallen. Beispielsweise dient es als verdrängbarer Ligand in Chlor(dimethylsulfid)gold(I) ^{[ 26 ]} . Es wird zur Herstellung von Borandimethylsulfid aus Diboran verwendet [ ^{20 ] .}

B₂H₆ + ₂ ( _CH₃ ) _₂S → _2BH₃ · S ( _{CH₃ ) ₂}

Mit Chlorierungsmitteln wie Sulfurylchlorid wandelt sich Dimethylsulfid in Chlormethylmethylsulfid um :

SO₂Cl₂ + ( _CH₃ ) _₂S → _{SO₂ + HCl} + _{ClCH₂SCH₃​}​

Wie andere Methylthioverbindungen wird DMS durch Butyllithium deprotoniert : ^{[ 27 ]}

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

Die Oxidation von Dimethylsulfid liefert das Lösungsmittel Dimethylsulfoxid . Weitere Oxidation führt zu Dimethylsulfon . Dimethylsulfid wird bei der Aufarbeitung der Ozonolyse von Alkenen eingesetzt , wo es das Zwischenprodukt Trioxolan reduziert.

Bei der Swern-Oxidation entsteht Dimethylsulfid durch Reduktion von Dimethylsulfoxid. ^{[ 26 ]}

DMS wird in der Meeresatmosphäre zu verschiedenen schwefelhaltigen Verbindungen oxidiert, darunter Schwefeldioxid , Dimethylsulfoxid (DMSO), Dimethylsulfon , Methansulfonsäure und Schwefelsäure . ^{[ 28 ]} Schwefelsäure kann unter diesen Verbindungen neue Aerosole bilden , die als Wolkenkondensationskerne wirken . Dies führt üblicherweise zur Bildung von Sulfatpartikeln in der Troposphäre. Durch diese Wechselwirkung mit der Wolkenbildung kann die massive Produktion von atmosphärischem DMS über den Ozeanen erhebliche Auswirkungen auf das Erdklima haben . [ ^{29 ] [ 30 ] Die} CLAW -Hypothese legt nahe, dass DMS auf diese Weise eine Rolle in der planetaren Homöostase spielen könnte . ^{[ 31 ]}

DMS wird durch atmosphärische NO ₃ Radikale zu atmosphärischer Salpetersäure oxidiert . ^{[ 32 ]}

Dimethylsulfid ist hochentzündlich [ ^{33 ] ;} sein Flammpunkt liegt bei −38 °C (−36 °F) ^{[ 34 ]} bzw. −49 °C (−56 °F) ^{[ 35 ]} . Seine Selbstentzündungstemperatur beträgt 205 °C (401 °F) ^{[ 35 ]} . Es reizt Augen und Haut und ist beim Verschlucken gesundheitsschädlich. Bereits in extrem niedrigen Konzentrationen hat es einen unangenehmen Geruch ^{[ 36 ]} .

Dimethylsulfid ist bei gesunden Menschen normalerweise in sehr geringen Konzentrationen vorhanden, nämlich weniger als 7  nM im Blut, weniger als 3 nM im Urin und 0,13 bis 0,65 nM in der Ausatemluft. ^{[ 37 ] [ 38 ]}

Bei pathologisch gefährlichen Konzentrationen spricht man von Dimethylsulfidämie. Dieser Zustand ist mit Mundgeruch (Halitosis) und Dimethylsulfidurie (Diurese des Urins) verbunden . ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}

• Coccolithophore , eine marine, einzellige, planktonische, photosynthetische Alge, die DMS produziert
• Dimethylsulfoniopropionat , ein Ausgangsmolekül von DMS und Methanthiol in den Ozeanen
• Emiliania huxleyi , ein Coccolithophorid, das DMS produziert
• Gaia-Hypothese
• Geosmin , der Stoff, der für den Geruch von Erde verantwortlich ist.
• Petrichor , der erdige Duft, der entsteht, wenn Regen auf trockenen Boden fällt

• Dimethylsulfid (DMS) in der Beringsee und angrenzenden Gewässern: In-situ- und Satellitenbeobachtungen
• DMS und Klima
• NOAA DMS-Fluss