Tetrahydrofuran (THF), which is known for being susceptible to autoxidation, is often used with dimethyl sulfoxide (DMSO) as mixture solvent. In this study, we investigated the influence of DMSO on the exothermic decomposition of peroxide containing THF, which may lead to an accidental explosion. THF was pressurized by oxygen and kept at a fixed temperature to produce peroxide. Spectroscopic analysis and iodometric titration showed that THF sample contains various peroxides and decomposition products. Thermal analysis with differential scanning calorimetry (DSC) revealed that the time to exothermic decomposition of THF peroxide is shortened in the presence of DMSO. The activation energy, which was calculated on the assumption that the mechanism of the reaction does not vary depending on temperature, was found to decrease by mixing with DMSO. This result agrees with the fact that the time to exothermic decomposition of peroxide is shortened in the presence of DMSO.
テトラヒドロフラン(THF)は自動酸化されやすい溶媒として知られている。またTHFは極性溶媒のジメチルスルホキシド(DMSO)との混合溶媒としてよく用いられる。本研究ではTHFとDMSOの混合系を対象とし,過酸化物を含有するTHFの発熱分解に及ぼすDMSOの影響を実験的に調査した。
THF試料として,THFに酸素を加圧して等温保持し,自動酸化をうながすことでTHF過酸化物を生成させた。この試料の組成を把握するため分光分析およびヨウ素滴定を行った結果,複数の過酸化物や分解生成物を含有していることが考えられた。DMSOが過酸化物の発熱分解に与える影響を検討するため,THF試料にDMSOを混合し示差走査熱量測定(DSC)を用いて等温試験を行った結果,DMSO混合によりTHF過酸化物の発熱分解に要する時間が短縮した。反応機構が温度により変化しないと仮定し,活性化エネルギーを算出したところ,DMSO混合により活性化エネルギーが減少した。この結果は,過酸化物の発熱分解に要する時間がDMSOの存在下で短縮されることに矛盾しない。
peroxide, mixing hazard, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, exothermal decomposition