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2 5 Dimethylisosorbid ist ein Ether des bicyclischen Diols Isosorbid das als biobasierte Plattformchemikalie aus nachwachsenden Rohstoffen grosses Interesse findet 8 9 StrukturformelAllgemeinesName 2 5 DimethylisosorbidAndere Namen 1 4 3 6 Dianhydro 2 5 di O methyl D glucitol 1 4 3 6 Dianhydrosorbit 2 5 dimethylether 3R 3aR 6S 6aR 3 6 Dimethoxyhexahydrofuro 3 2 b furan DMI DIMETHYL ISOSORBIDE INCI 1 Summenformel C8H14O4Kurzbeschreibung klare farblose Flussigkeit 2 Externe Identifikatoren DatenbankenCAS Nummer 5306 85 4EG Nummer 226 159 8ECHA InfoCard 100 023 782PubChem 62990Wikidata Q5807233EigenschaftenMolare Masse 174 19 g mol 1Aggregatzustand flussigDichte 1 15 g cm 3 bei 25 C 2 Schmelzpunkt 70 C 3 Siedepunkt 93 95 C bei 0 1 mmHg 2 125 129 C bei 20 mmHg 4 235 C 5 Dampfdruck 0 013 kPa bei 25 C 6 Loslichkeit loslich in Wasser 56 2 g l 1 bei 20 C 2 loslich in allen gangigen Losungsmitteln 7 Brechungsindex 1 4622 20 C 589 nm 3 SicherheitshinweiseGHS Gefahrstoffkennzeichnung 2 keine GHS PiktogrammeH und P Satze H keine H SatzeP keine P Satze 2 Toxikologische Daten 6 530 mg kg 1 LD50 Ratte oral 6 5 416 mg kg 1 LD50 Maus i v 6 Soweit moglich und gebrauchlich werden SI Einheiten verwendet Wenn nicht anders vermerkt gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen Brechungsindex Na D Linie 20 CDimethylisosorbid eignet sich als wenig toxisches Losungsmittel fur pharmakologisch aktive Wirkstoffe deren Eindringen in die Haut es fordert 10 Inhaltsverzeichnis 1 Vorkommen und Darstellung 2 Eigenschaften 3 Anwendungen 4 EinzelnachweiseVorkommen und Darstellung Bearbeiten2 5 Dimethylisosorbid wird z B durch Williamson Ethersynthese aus Isosorbid in Wasser bei gleichzeitiger Zugabe von Dimethylsulfat und 30 iger Natronlauge in 77 iger Ausbeute erhalten 11 nbsp Synthese von 2 5 Dimethylisosorbid durch Williamsonsche EthersyntheseWasser bzw verdunnte Natronlauge sind wegen der hohen Hydrolyseneigung des Dimethylsulfats im Alkalischen als Reaktionsmedium eher weniger geeignet In Aceton als Losungsmittel wird DMI unter ahnlichen Prozessbedingungen nach Vakuumdestillation in 82 6 Ausbeute erhalten 4 Die konventionelle Williamson Synthese liefert mit einer Reihe von Alkylierungsmitteln wie Dimethylsulfat Methyliodid oder p Toluolsulfonsauremethylester in tert Butanol als Losungsmittel Dimethylisosorbid in 91 bis 93 iger Ausbeute 12 In jungerer Zeit wurden Synthesen fur 2 5 Dimethylisosorbid publiziert die den bio basierten Dimethylether unter Vermeidung carcinogener Alkylierungsmittel mit weniger problematischen Methylgruppendonoren erzeugen 5 nbsp Synthese von 2 5 Dimethylisosorbid mit DimethylcarbonatInsbesondere Dimethylcarbonat DMC wird als grunes Alkylierungsmittel intensiver untersucht wobei auch eine Eintopfreaktion ausgehend von D Sorbit beschrieben wird 13 nbsp Eintopfreaktion von Sorbit zu 2 5 DimethylisosorbidDie DMI Synthese unter Verwendung von Dimethylcarbonat als Kondensations und Methylierungsmittel benotigt sehr lange Reaktionszeiten 10 14 bis 72 h 13 hohe Temperaturen 90 bis 200 C und hohe Drucke 20 bis 85 bar in Laboransatzen meist 10 millimolar Isolierung durch Vakuumdestillation und Reinigung uber Saulenchromatographie liefert meist relativ niedrige kalkulierte Ausbeuten an DMI z B 69 13 womit die Anforderungen an einen wirtschaftlich rentablen industriellen Prozess noch nicht erfullt werden konnen Eigenschaften Bearbeiten2 5 Dimethylisosorbid ist eine klare farblose Flussigkeit mit schwachem Geruch die sich mit Wasser und vielen organischen Losungsmitteln mischt Wegen seiner gunstigen Eigenschaften z B geringe Augen und Hautreizung und sehr niedrige Toxizitat 6 wurde DMI als bio basierter Ether und Ersatz fur problematische Losungsmittel wie z B Ethylenglykoldimethylether Glyme oder Tetrahydrofuran THF untersucht und klassifiziert 15 Der Ether DMI ist nicht toxisch gegenuber Wasserorganismen aber trotz seiner grunen Herkunft nicht bioabbaubar 10 Nachteilig ist vor allem sein hoher Siedepunkt der die vollstandige Abtrennung des DMI erschwert 15 Anwendungen Bearbeiten2 5 Dimethylisosorbid hat sich als brauchbares Losungsmittel fur Palladium katalysierte Kreuzkupplungsreaktionen wie z B die Sonogashira Kupplung die Heck Reaktion und die Suzuki Kupplung erwiesen 16 nbsp Heck Reaktion in 2 5 Dimethylisosorbid DMISo wird bei der Reaktion von Brombenzol mit Acrylsauremethylester in DMI in Gegenwart von Triethylamin und dem Katalysator Bis triphenylphosphin palladiumchlorid Zimtsauremethylester in 98 iger Ausbeute erhalten Neben technischen Anwendungen wie z B als Kraftstoffadditiv als Elektrolytkomponente in Lithiumbatterien oder Losemittel in der Halbleiterfertigung eignet sich DMI als Formulierungs und Stabilitatsverbesserer in kosmetischen und pharmazeutischen dermalen Zubereitungen Als Penetrationsverstarker ahnlich Dimethylsulfoxid DMSO bewirkt DMI den beschleunigten und erhohten Transport von gelosten Wirkstoffen z B des Selbstbrauners Dihydroxyaceton DHA oder des gegen Akne eingesetzten Wirkstoffs Benzoylperoxid in und durch die Epidermis und Dermis Schicht der Haut Auch in Pflanzenschutzformulierungen erhoht Dimethylisosorbid das Eindringen der Wirkstoffe in die Wachsschicht Cuticula von Blattern 17 2 5 Dimethylisosorbid ist u a als Super Refined Arlasolve DMI der Firma Croda International Dottisol der Dottikon ES Holding und Salibide DMI der Salicylates amp Chemicals Pvt Ltd im Handel Einzelnachweise Bearbeiten Eintrag zu DIMETHYL ISOSORBIDE in der CosIng Datenbank der EU Kommission abgerufen am 23 Oktober 2021 a b c d e f Datenblatt Isosorbide dimethyl ether bei Sigma Aldrich abgerufen am 11 Mai 2019 PDF a b Anna amp George Wypych Databook of Green Solvents 2nd Edition ChemTec Publishing Toronto 2019 ISBN 978 1 927885 43 7 S 336 337 a b Patent US4322359 Process for the preparation of 2 5 dimethyl 1 4 3 6 dianhydrosorbitol Angemeldet am 19 Marz 1981 veroffentlicht am 30 Marz 1982 Anmelder American Cyanamid Co Erfinder R L Hillard I D Greene a b P Tundo F Arico G Gauthier L Rossi A E Rosamilia H S Bevinakatti R L Sievert C P Newman Green synthesis of dimethyl isosorbide In ChemSusChem Band 3 Nr 5 2010 S 566 570 doi 10 1002 cssc 201000011 a b c d Arlasolve DMI In Full Public Report File No STD 1052 NICNAS 12 Mai 2004 abgerufen am 1 Juli 2023 Safety Data Sheet Dimethyl Isosorbide Parchem 21 Dezember 2016 abgerufen am 22 Mai 2019 M Rose R Palkovits Isosorbide as a renewable platform chemical for versatile applications quo vadis In ChemSusChem Band 5 Nr 1 2012 S 167 176 doi 10 1002 cssc 201100580 F Arico P Tundo Isosorbide and dimethyl carbonate a green match In Beilstein J Org Chem Band 12 2016 S 2256 2266 doi 10 3762 bjoc 12 218 a b W Zhang B W Cue Green Techniques for Organic Synthesis and Medical Chemistry 2nd Edition John Wiley amp Sons Hoboken NJ U S A 2018 ISBN 978 1 119 28817 6 S 27 R Montgomery L F Wiggins 77 The anhydrides of polyhydric alcohols Part IV The constitution of dianhydro sorbitol In J Chem Soc 1946 S 390 393 doi 10 1039 JR9460000390 Patent EP0205770B1 Verfahren zur Herstellung von 2 5 Dimethyl bzw 2 5 Diethyl 1 4 3 6 dianhydrosorbitol Angemeldet am 21 Marz 1986 veroffentlicht am 10 September 1991 Anmelder Rutgerswerke AG Erfinder M Maurer W Orth W Fickert a b c F Arico A S Aldoshin P Tundo One pot preparation of dimethyl isosorbide from D sorbitol via dimethyl carbonate chemistry In ChemSusChem Band 10 Nr 1 2017 S 53 57 doi 10 1002 cssc 201601382 Green approach to the isosorbide conversion into dimethyl isosorbide PDF 241 KB 4th International Congress on Catalysis for Biorefineries abgerufen am 20 Mai 2019 englisch a b C M Alder J D Hayler R K Henderson A M Redman L Shukla L E Shuster H F Sneddon Updating and further expanding GSK s solvent sustainability guide In Green Chem Band 18 Nr 13 2016 S 3879 3890 doi 10 1039 C6GC00611F K L Wilson J Murray H F Sneddon C Jamieson A J B Watson Dimethylisosorbide DMI as a bio derived solvent for Pd catalyzed cross coupling reactions In Synlett Band 29 Nr 17 2018 S 2292 2297 doi 10 1055 s 0037 1611054 Dottisol Dottikon Exclusive Synthesis 2019 abgerufen am 22 Mai 2019 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title 2 5 Dimethylisosorbid amp oldid 235100779