氢原子百科 
二甲基汞（英文名：Dimethylmercury，缩写：DMeHg）[2]，化学式为(CH3)2Hg，是一种含汞有机化合物。二甲基汞常温下为无色透明液体，有轻微甜味。其密度约为水的三倍，且不溶于水。[1]二甲基汞可以用于制备有机金属衍生物和校准核磁共振波普仪。[3][4]
二甲基汞通常被认为是最危险的汞化合物，可以通过皮肤、肠胃吸收等方式进入人体，会影响人的大脑、肝脏、肾脏，即使是溅到皮肤上的几微升也会导致死亡。[1][3][5]其对环境也有着极大的危害，环境中的二甲基汞会分解为甲基汞并在生物体内随食物链富集，引起动物的大规模死亡。[6][2][7]
1849年，爱德华·弗兰克兰（Edward Frankland）制备了一系列有机汞化合物，人们开始了对于二甲基汞的研究。此后，二甲基汞等有机汞化合物对人和环境造成了巨大的灾难。1932年，日本水俣的一家化工厂将含甲基汞和二甲基汞的废水直接排放入水俣湾。这些有机汞化合物在鱼类体内聚集，最终进入人体，受汞污染的工业废水毒害了数千人，对人类和环境造成的严重破坏。随着人们对于二甲基汞等一系列汞化合物的研究，人们认识到了其对环境的巨大破坏，为保护生态环境，2013年通过了《水俣公约》，限制了汞的使用和排放。[6]
发现历史
1849年，爱德华·弗兰克兰（Edward Frankland）在研究中发现可以通过锌与甲基碘反应来制备金属有机化合物，他的团队试图用汞替代锌，制备了一系列有机汞化合物，包括甲基碘化汞。但在1865年，两位科学家在清理泄漏物时不慎吸入了剧毒的挥发性二甲基汞，不幸死亡，成为第一个记录在案的甲基汞中毒案列。[6]1932年，日本水俣的一家化工厂将含甲基汞和二甲基汞的废水直接排放入水俣湾。这些有机汞化合物在鱼类体内聚集，最终进入人体，受汞污染的工业废水毒害了数千人，对人类和环境造成的严重破坏。[6]
1967年，两位瑞典研究人员索伦·詹森（Sören Jensen)和阿恩·耶内洛夫(Arne Jernelöv)发现，释放到环境中的无机汞可以被微生物转化为单甲基汞和二甲基汞。因此，即使停止所有甲基汞的工业来源，甲基汞仍将存在于环境中并在水生生物中积累。[6]1996年，研究有毒金属的化学家凯伦·韦特汉（Karen Wetterhahn）在使用二甲基汞时不慎将其滴落在乳胶手套上，导致二甲基汞穿透手套进入体内，致使她发生有机汞中毒，不幸身亡。[3]
人们对汞的研究使得人们认识到汞对于人体、生态和环境的巨大危害，于2013年通过了《水俣公约》，限制了汞的使用和排放。[6][8]
物理性质
二甲基汞常温下为无色易挥发液体，有轻微的甜味，不溶于水。其密度约为水的三倍，为 3.05 g/cm3（20℃）。常压下，其沸点为92℃，熔点为-42℃。二甲基汞为非极性化合物，所以它的表面张力很小，很容易从移液管中溢出。20℃下，二甲基汞的蒸汽压为8.8kPa。[3][1]
化学结构
二甲基汞为直线型单分子，C-Hg-C三个原子共直线。[4]
化学性质
二甲基汞化学性质较为活泼，在光催化下会分解为甲基汞。二甲基汞易燃烧，因其蒸汽密度大于空气，故可以远距离点燃。[2]
自由基反应[3]
光照下二甲基汞易和卤代烃发生一系列自由基反应。
亲电取代反应[3]
二甲基汞与氯化汞可以可以发生亲电取代反应。
分解反应[3]
在浓盐酸中，二甲基汞分解生成甲基氯化汞和甲烷。
制备方法
制备有机金属衍生物
二甲基汞与Ca、Sr、Ba、Al的反应可以制备对应的甲基金属化合物。[4][9]
反应式如下：[4]
其中，M=Ca，Sr，Ba。[4]
用铝粉和二烃基汞在加热下反应可以制得三烃基铝，三甲基铝可用此法制得，生成的三甲基铝会发生二聚：[4]
校准核磁共振波普仪
二甲基汞是校准核磁共振仪最完美也是最危险的标准品，能保证读数的精准。[3]
毒性
二甲基汞具有强烈的神经刺激作用，表现为高毒性和延迟毒性，它通常被认为是最危险的汞化合物，即使是溅到皮肤上的几微升也会导致死亡。作为一种小分子的有机汞化合物，其有着很强的穿透能力，可以迅速渗透到普通乳胶手套中，并在泄漏后形成有毒蒸气通过皮肤、胃肠道吸收进入人体。一个健康成年人体内的汞含量约为1-8μg/L，超过200μg/L便会致死。[5][1][3]二甲基汞在体内会缓慢转变为甲基汞与半胱氨酸结合，随血液进入包括血脑屏障在内的全身各处，影响大脑内神经元的活性等生理功能，引起大脑、肾脏、肝脏受损。患者会从出现说话、走动困难，听力、视力功能失常，发展到昏迷死亡。[3][10][7]其允许暴露限值为0.01 mg/m3，环境中超过2.0 mg/m3（以Hg计）便会立刻影响健康或致死。[1]
毒理
二甲基汞在体内会转化为可以与组织结合的甲基汞代谢物，甲基汞会与游离的半胱氨酸以及血红蛋白上的半胱氨酸结合，形成甲基汞 - 半胱氨酸复合物，并在包括血脑屏障在内的全身自由运输。在大脑内甲基汞会被代谢为无机汞，而二价汞离子与蛋白质的硫醇或巯基具有很高的亲和力，能够与之结合，改变细胞内硫醇状态，促进氧化应激、脂质过氧化、线粒体功能障碍和血红素代谢的变化。汞还被认为通过作用于突触后神经元膜来抑制神经元兴奋性。它还通过抑制蛋白激酶C和碱性磷酸酶来影响神经系统，从而损害脑微血管的形成和功能，并改变血脑屏障。[1][6][3][2][5][7]
环境危害
排放入生态环境的无机汞通过生活在水生系统中的厌氧生物的甲基化作用会形成甲基汞，通过微生物中的生物转化进一步甲基化形成二甲基汞。[5][7]二甲基汞在光催化下会降解为甲基汞，由于甲基汞不容易从生物体中消除，因此甲基汞会在从细菌到鱼类的水生生物食物链中被富集，因此水生捕食者体内甲基汞的浓度可以达到水中水平的百万倍，随着食物链的每一层甲基汞浓度呈指数级增长，不只会毒害鱼类、鸟类等生物，最终还会危害人类自身。[2][6][7]
防治方法
2013年1月19日，联合国环境规划署通过了旨在全球范围内控制和减少汞排放的国际公约《水俣公约》，就具体限排范围作出详细规定，以减少汞对环境和人类健康造成的损害。至2023年，已有147个国家签订了《水俣公约》，自2017年8月16日条约生效以来，缔约方一直在共同努力控制汞供应和贸易，减少汞的使用、排放和释放，提高公众意识，并建设必要的机构能力，以保护生态环境。[8]
安全标识
警示术语、安全术语的含义
| 警示术语 | 含义 |
| H300 | 吞咽致命 [危险：急性毒性，口服] |
| H310 | 皮肤接触致命[危险：急性毒性，皮肤] |
| H330 | 吸入致命 [危险：急性毒性，吸入] |
| H373 ** | 长期或反复接触可能对器官造成损害[警告：特定靶器官毒性，反复接触] |
| H400 | 对水生生物有剧毒[警告：对水生环境有害，急性危害] |
| H410 | 对水生生物有剧毒，影响持久 [警告：对水生环境有害，长期危害] |
| 安全术语 | 含义 | 安全术语 | 含义 |
| P260 | 不要吸入灰尘、烟雾、气体、雾气、蒸气、喷雾 | P316 | 立即寻求紧急医疗救助 |
| P262 | 不要进入眼睛、皮肤或衣服 | P319 | 如果感到不适，请寻求医疗帮助 |
| P264 | 处理后彻底洗手 | P320 | 紧急特殊治疗 |
| P270 | 使用本品时请勿进食、饮水或吸烟 | P321 | 特殊治疗 |
| P271 | 仅在室外或通风良好的地方使用 | P330 | 漱口 |
| P273 | 避免释放到环境中 | P361+P364 | 立即脱掉所有沾染的衣服，再次使用该衣物前先清洗 |
| P280 | 戴防护手套、穿防护服、戴护目镜、戴面罩、戴听力防护用品 | P391 | 收集溢出物 |
| P284 | 佩戴呼吸防护装置（通风不足时） | P403+P233 | 存放在通风良好的地方。保持容器密闭 |
| P301+P316 | 如果吞咽：立即寻求紧急医疗救助 | P405 | 存储器上锁 |
| P302+P352 | 如果沾在皮肤上：用大量清水清洗 | P501 | 将内容物、容器处理到指定位置 |
| P304+P340 | 如果吸入：将人移至新鲜空气处，保持呼吸通畅 | - | - |
参考资料 10
- 二甲基汞 | CH3HgCH3 | CID 11645 - PubChem — Pubchem
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c08443
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/cen-10021-cover
- 参考 4
- https://www.nature.com/articles/s41598-021-96579-y
- https://www.nature.com/articles/s41557-021-00885-x#citeas
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0940299310001119?via%3Dihub
- About the Minamata Convention — Minamata Convention on Mercury
- 参考 9
- https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM199806043382305