外观与状态:常温(25℃)下为无色透明液体,纯品几乎无气味(工业级因含微量杂质可能有轻微醚类气味);低温下易结晶(结晶为白色针状晶体),但结晶后仍易溶解(加热至 20℃以上迅速恢复液态,无分层或变质)。
熔点与沸点:熔点约 18.4℃(关键特性 —— 冬季或低温环境下易凝固,需注意储存温度,但凝固后不影响使用);常压下沸点为 189℃(高沸点特性,适合高温反应体系),减压(1.33 kPa)时沸点降至 72-74℃,便于减压蒸馏提纯。
密度与黏度:20℃时密度为 1.100-1.104 g/cm³(大于水,因硫原子密度较高);25℃时黏度为 1.996 mPa・s(中低黏度液体,流动性良好,易与各类溶剂混合,无黏壁现象)。
溶解性:“**溶剂” 核心特性——
水溶性优异:可与水以任意比例混溶(因硫氧双键可与水分子形成强氢键,无溶解度限制),混合后溶液澄清透明;
有机溶剂兼容性广:可与乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯、甲苯、二氯甲烷及大多数极性 / 非极性有机溶剂完全混溶;
溶质溶解能力强:能溶解无机物(如氯化钠、氯化钾、硝酸银)、有机物(如高分子聚合物、油脂、生物碱)及生物活性物质(如蛋白质、多肽、核酸),甚至可溶解部分不溶于水和常规溶剂的物质(如硫磺、碘)。
闪点与燃爆性:闭杯闪点为 95℃(属于可燃液体,非易燃品),常温下无明火不易燃烧;高温(>150℃)时蒸汽与空气混合可形成爆炸性混合物,爆炸极限约 2.6%-28.5%(体积分数),遇明火、高温或强氧化剂(如高锰酸钾、双氧水)可能引发燃烧,燃烧时释放有毒气体(二氧化硫、一氧化碳)。
折射率与蒸气压:20℃时折射率(n₂₀/D)为 1.4783-1.4795(高折射率,因硫氧双键的极性导致分子极化率高);25℃时蒸气压约 0.5 mmHg(蒸发性极低,常温下几乎无挥发损失,可减少环境暴露风险)。
其他特性:具有吸湿性(易吸收空气中的水分,需密封储存);对光线稳定(常温下避光或不避光储存均无明显变质);介电常数高(46.7,属于极性非质子溶剂,适合离子型反应)。
二甲基亚砜的化学活性集中于硫氧双键(S=O) 与甲基(-CH₃),整体化学性质稳定,但在特定条件下可发生氧化、还原或取代反应,具体如下:
常温稳定性:常温常压下不分解、不挥发,与酸(如盐酸、硫酸,稀酸条件)、碱(如氢氧化钠、氢氧化钾,弱碱条件)不反应,可长期储存(密封条件下保质期 2-3 年);
热稳定性:加热至 200℃以下稳定,超过 250℃缓慢分解,生成二甲硫醚((CH₃)₂S)、甲醛(HCHO)及二氧化硫(SO₂),分解速率随温度升高而加快,需避免高温长时间加热;
与金属兼容性:不与不锈钢、玻璃、塑料(聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯)反应,可使用这些材质的容器储存或运输;但会与铝、锌等活泼金属反应(生成氢气和金属硫化物),需避免使用铝制容器。
氧化反应:在强氧化剂(如高锰酸钾、浓硝酸、过氧化氢 / 浓硫酸)作用下,硫氧双键可进一步氧化,生成二甲基砜((CH₃)₂SO₂,白色固体,熔点 109℃,是医药中间体);
还原反应:在强还原剂(如氢化铝锂、锌 / 盐酸)作用下,硫氧双键可被还原为硫醚键(-S-),生成二甲硫醚((CH₃)₂S,无色液体,有刺激性气味,是有机合成原料);
取代反应:在酸性条件下,甲基上的氢原子可被取代(如与卤代烃反应生成烷基取代的亚砜),但该反应条件苛刻(需高温、强酸催化),工业应用较少;
配位反应:硫氧双键的氧原子可作为配位位点,与金属离子(如 Cu²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺)形成稳定配合物,可用于金属离子的萃取分离或催化反应。