Dimethylcarbonat (DMC)ist eine organische Verbindung mit der chemischen Formel C3H6O3. Farblose Flüssigkeit mit aromatischem Geruch. Es ist in Wasser unlöslich, in den meisten organischen Lösungsmitteln mischbar und in Säuren und Basen mischbar. Es handelt sich um eine Art chemischer Rohstoff mit geringer Toxizität, hervorragender Umweltschutzleistung und breiter Verwendung. Es ist eine wichtige organische Synthese -Zwischenprodukt. Seine molekulare Struktur enthält Carbonyl-, Methyl-, Methoxy- und andere funktionelle Gruppen. Es hat eine Vielzahl von Reaktionseigenschaften. Es ist sicher, bequem, weniger Umweltverschmutzung und leicht zu transportierender Produktion.
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Chemische Formel |
C3H6O3 |
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Genaue Masse |
90 |
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Molekulargewicht |
90 |
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m/z |
90 (100.0%), 91 (3.2%) |
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Elementaranalyse |
C, 40.00; H, 6.71; O, 53.28 |
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Dimethylcarbonat (DMC)ist eine wichtige organische Verbindung mit der chemischen Formel CH6O, die in der chemischen und pharmazeutischen Industrie weit verbreitet ist.
1. Ersetzen Sie Phosgen als Carbonylierungsmittel:
Phosgen ist hochreaktiv, aber seine hochgiftigen und hochkarrosiven Nebenprodukte lassen es sich mit einem großen Umweltdruck ausgesetzt, sodass es allmählich beseitigt wird. DMC hat ein ähnliches nukleophiles Reaktionszentrum. Wenn die Carbonylgruppe von DMC von der nucleophilen Gruppe angegriffen wird, bricht die Acyl-Sauerstoffbindung zu Carbonylverbindungen, und das Nebenprodukt ist Methanol. Daher kann DMC Phosgen als sicheres Reaktionsmittel ersetzen, um Carbonsäure -Derivate wie Carbamat -Pestizide, Polycarbonat, Isocyanat usw. zu synthetisieren, von denen Polycarbonat mit dem größten Nachfrage nach DMC produziert wird, dass mehr als 80% der DMC im Jahr 2005 zur Erzeugung von Polycarbonat im Jahr 2005 verwendet werden.
2. Ersetzen Sie Dimethylsulfat als Methylierungsmittel:
Aus ähnlichen Gründen wie Phosgen ist Dimethylsulfat ebenfalls mit dem Druck ausgesetzt, eliminiert zu werden. Wenn der Methylkohlenstoff von DMC durch nucleophil angegriffen wird, werden auch seine Alkyl -Sauerstoffbindung und methylierte Produkte erzeugt. DMC hat eine höhere Reaktionsausbeute und einen einfacheren Prozess als Dimethylsulfat. Zu den Hauptanwendungen gehören synthetische organische Zwischenprodukte, pharmazeutische Produkte, Pestizidprodukte usw.
3.. Niedriges giftiges Lösungsmittel:
DMC weist eine ausgezeichnete Löslichkeit, ein schmales Schmelz- und Siedepunktbereich, große Oberflächenspannung, niedrige Viskosität, kleine Dielektrizitätskonstante mit mittlerer, hoher Verdampfungstemperatur und schnelle Verdunstungsrate auf, sodass sie als niedriges toxisches Lösungsmittel in der Branche der Beschichtung und der Pharmazeutikum verwendet werden kann. Es ist ersichtlich, dass DMC nicht nur weniger toxisch ist, sondern auch die Eigenschaften eines hohen Blitzpunkts, einem niedrigen Dampfdruck und einer hohen niedrigeren explosiven Grenze in der Luft aufweist. Daher ist DMC ein grünes Lösungsmittel mit Sauberkeit und Sicherheit.
4. Benzinzusatz:
DMC hat die Eigenschaften des hohen Sauerstoffgehalts (bis zu 53% Sauerstoffgehalt im Molekül), eine exzellente Oktanzahlverbesserung, Nicht -Phasen -Trennung, niedrige Toxizität und schnelle biologische Abbaubarkeit, wodurch die Menge des DMC verwendet wird, wenn das Benzin des Gasolins den gleichen Sauerstoffgehalt und das MTBE -MONOXID -Abbau des Benzins und die Gesamttreuelung des Hydrokarbons und die Gesamtformhöhe der Hydrokarbons und das gesamte Kohlenhydokariden und die Gesamttreue der Hydrokarbons erreicht. Darüber hinaus überwindet das Problem auch, dass häufige Benzinzusatzstoffe im Wasser leicht zu löslich sind. DMC werden zu einem der potenziellsten Benzinadditive, die MTBE aufgrund des Nachteils des Verschmutzungswassers ersetzen.
Die ursprüngliche Produktionsmethode vonDimethylcarbonat (DMC)ist die Phosgen -Methode, die 1918 erfolgreich entwickelt wurde. Die Toxizität und Korrosivität von Phosgenen begrenzt die Anwendung dieser Methode, insbesondere mit der zunehmenden Bedeutung des Umweltschutzes weltweit, die Phosgen -Methode wurde beseitigt.
Seit den 1980er Jahren hat die Forschung zum DMC -Produktionsprozess weit verbreitete Aufmerksamkeit erregt. Nach den Statistiken von Michael und Chr.
In den frühen 1980er Jahren erkannte Enichem Company of Italy die Kommerzialisierung des DMC -Syntheseprozesses durch oxidative Carbonylierung von Methanol mit CUCI als Katalysator, das der erste industrialisierte Nicht -Phosgen -DMC -Syntheseprozess und der am weitesten verbreitete Prozess. Der Nachteil dieses Prozesses ist, dass die Katalysatordeaktivierung schwerwiegend ist, wenn die Umwandlungsrate hoch ist, sodass die Einweg-Umwandlungsrate nur 20%beträgt.
Es gibt viele Synthesemethoden von Dimethylcarbonat im In- und Ausland. Nach Rohstoffen umfasst es hauptsächlich die Phosgen -Methanolmethode, die Phosgen -Natriumalkoholmethode, die Methanoltranesterungsmethode, die Kohlendioxid -Direktsynthesemethode, die Harnstoff -Direktalkoholyse -Methode, die harnische indirekte Alkoholysismethode und die oxidative Methanol -Carbonylmethode. Dieses Experiment wurde entwickelt, um Harnstoff -Direktalkoholyse zu verwenden, die die folgenden Eigenschaften aufweist:
(1) Die Rohstoffe sind billig und leicht zu bekommen;
(2) Der Prozess ist einfach und einfach zu bedienen;
(3) Das durch die Reaktion erzeugte Ammoniak kann recycelt, umweltfreundlich, grün und umweltfreundlich sind.
(4) Der Reaktionsprozess ist die wasserfreie Produktion, die das Trennungsproblem des Methanol -DMC -Wasserkomplexsystems vermeidet
Trennung und Reinigung werden vereinfacht und Investitionen sparen.
(5) Although G>0 Im zweiten Schritt der Reaktion ist eine nicht spontane Reaktion in der Thermodynamik, sie kann durch Erhöhen der Temperatur erreicht werden
Und erhöhen Sie den Druck, seine Umwandlung zu verbessern. Aus dem Experiment ist ersichtlich, dass wenn die Reaktionstemperatur 185 ° C beträgt und der Druck ist
Methanol reagiert in einer reaktiven Destillationssäule. Unter diesem Zustand kann die Umwandlungsrate von Harnstoff 100%und die von Kohlensäure erreichen
Die Selektivität von Dimethylester beträgt mehr als 98%und die Ausbeute von DMC mehr als 50%.
Zusätzlich zu den oben genannten Methoden gibt es mehrere andere Methoden, die für die Produktion verwendet werden können:
Dies ist derzeit die recherchierteste und vielversprechendste Synthesemethode. Diese Methode verwendet Kohlenmonoxid, Methanol und Sauerstoff als Rohstoffe ohne Phosgen. Die Rohstoffe sind billig, die Toxizität ist niedrig, der Prozess ist einfach und die Kosten niedrig. Die Reaktionsbedingungen umfassen Flüssigphasen- und Gasphasenmethoden, die normalerweise bei 80 bis 10 Grad und Drücken von 0 bis 4,0 MPa mit hoher Methanol-Umwandlungsrate und guter Selektivität durchgeführt werden.
Reagieren Sie bei Verwendung von Phosgen und Methanol als Rohstoffe bei niedriger Temperatur, um Dimethylcarbonat zu erzeugen. Diese Methode hat einen einfachen Produktionsprozess, eine einfache Verfügbarkeit von Rohstoffen und hohe Ertrag, aber Phosgene ist sehr toxisch und brennbar, was hohe Anforderungen für Produktionsanlagen und Betriebsbedingungen erfordert und die Sicherheitsproduktion schwierig macht.
Unter Verwendung von Diethylcarbonat und Methanol als Rohstoffe wird die Esteraustauschreaktion unter der Wirkung des Katalysators zur Erzeugung von Dimethylcarbonat und Ethanol durchgeführt. Diese Methode hat einen einfachen Zugang zu Rohstoffen, milde Reaktionsbedingungen und geringer Schwierigkeit bei der sicheren Produktion. Die Auswahl und Verwendung von Katalysatoren hat jedoch einen signifikanten Einfluss auf die Reaktionsertrag und die Produktqualität, und es ist eine strenge Kontrolle der Prozessbedingungen erforderlich.
Methanol und Acetat werden zur Herstellung von Methylacetat reagiert, das dann mit Kohlendioxid reagiert wird, um Dimethylcarbonat zu erhalten. Diese Methode hat eine hohe Ausbeute, erfordert jedoch hohe Temperatur, hohen Druck und Palladiumkatalyse.
Methanol und Kohlendioxid werden unter Rhodiumkatalyse umnommen, um Ameisensäure zu produzieren, die dann mit Kohlenmonoxid reagiert, um Dimethylcarbonat zu erhalten. Die Reaktionsbedingungen dieser Methode sind relativ mild, der Katalysatorpreis ist jedoch relativ hoch.
Reagieren Sie Methylsuccinat mit Natriumcarbonat bei hoher Temperatur, um Dimethylcarbonat zu erzeugen. Diese Methode ist relativ einfach, aber die Reaktionsbedingungen sind streng und die Ausbeute ist gering.
Reaktionsrepichlorhydrin mit Methylformat zur Herstellung von Methylacrylat und dann mit Diethylcarbonat zur Herstellung von Dimethylcarbonat. Diese Methode hat einen hohen Ertrag, muss jedoch in einem polaren Lösungsmittel durchgeführt werden.
Methanol, Kohlendioxid und Methylformiat werden gleichzeitig zum Reaktor zur Veresterung, Dehydratisierung und Additionsreaktionen hinzugefügt, um Dimethylcarbonat direkt zu erhalten. Diese Methode ist einfach zu bedienen und hat eine hohe Ausbeute, erfordert jedoch hohe Druck- und Hochtemperaturbedingungen.
Diese Methoden haben jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile, und die Auswahl der geeigneten Synthesemethode hängt von den spezifischen Produktionsbedürfnissen und den Kostenüberlegungen ab.
Nebenwirkungen
Dimethylcarbonat (DMC), der chinesische Name ist Dimethylcarbonat, ein wichtiger organischer chemischer Rohmaterial und eine grüne Chemikalie. Es hat viele Vorteile wie geringe Toxizität, Umweltschutz und hervorragende Leistung und wurde in verschiedenen Bereichen wie Chemieingenieurwesen, Medizin, Elektronik und Treibstoff weit verbreitet. Wie viele Chemikalien kann DMC jedoch auch einige nachteilige Reaktionen während der Verwendung und des Kontakts verursachen.
Nebenwirkungen durch Inhalationsexposition
Bei leichter Inhalation können Symptome wie Husten, Sputumproduktion und Beschwerden von Rachen auftreten, die normalerweise nach dem Verlassen der Expositionsumgebung allmählich nachlassen. Das Inhalation von Langzeit- oder hohen Konzentrationen von DMC-Dampf kann jedoch zu schwereren Atemschaden wie Bronchitis, Pneumonie usw. führen. Tierversuche haben gezeigt, dass nach einer Langzeiteinatmung hoher Konzentrationen von DMC-Dampf bei Ratten, nach Lungen von DMC-Dampf, in den Lungen auftretende DMC-Dampf und in den Lungen auftretende Alvilathäuser und in den Lungen auftretende Alvilathäuser und in den Lungen auftraten. Darüber hinaus kann das Einatmen von DMC -Dampf auf das Zentralnervensystem beeinflussen. Das Einatmen hoher DMC -Dampfkonzentrationen kurzfristig kann zu Symptomen wie Schwindel, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen und in schweren Fällen können Depressionen des Zentralnervensystems wie verschwommenes Bewusstsein und Koma auftreten.
Nebenwirkungen des Hautkontakts
DMC hat einen gewissen Grad an Reizung und Sensibilisierung für die Haut. Wenn die Haut direkt mit DMC -Flüssigkeit in Kontakt kommt, können Hautreizungssymptome wie Rötung, Juckreiz und Hautausschlag auftreten. Für manche Menschen mit allergischer Konstitution kann der Hautkontakt mit DMC allergische Reaktionen verursachen, die sich als Hautrötung, Schwellung, Blasen, Exsudation usw. manifestieren, und in schweren Fällen kann dies die Haut des gesamten Körpers beeinflussen. Eine langfristige wiederholte Exposition gegenüber DMC kann auch zu chronischen Hautschäden wie Trockenheit, Riss und Keratinisierung führen.
Nebenwirkungen von Augenkontakt
DMC hat eine starke irritante Wirkung auf die Augen. Wenn DMC versehentlich in die Augen gelangt, kann dies sofort Symptome wie Augenschmerzen, Zerreißen, Photophobie und Konjunktivalstapfen verursachen. In schweren Fällen kann es die Hornhaut beschädigen, was zum Abnehmen von Hornhautepithel, Hornhautgeschwüren und dem Einfluss auf das Sehen führt. Tierversuche haben gezeigt, dass nach dem Tropfen DMC in die Augen von Kaninchen eine signifikante Entzündungsreaktion und Hornhautschäden vorliegt. Nach einer Zeit der Behandlung hat sich einige der Schäden an den Augen von Kaninchen nicht vollständig erholt.
Nebenwirkungen der zufälligen Einnahme
Obwohl DMC im Allgemeinen keine Lebensmittelzutat ist, kann sie unter bestimmten besonderen Umständen versehentlich aufgenommen werden. Nach der Aufnahme von DMC kann dies zu Reizungen des Magen -Darm -Trakts führen, was zu Symptomen wie Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen und Durchfall führt. Eine übermäßige Einnahme von DMC kann auch wichtige Organe wie Leber und Nieren beschädigen, was zu schwerwiegenden Folgen wie abnormaler Leberfunktion und Nierenversagen führt. In tierischen Experimenten wurden in der Leber und der Nieren der Mäuse sowie signifikante Veränderungen der Leber- und Nierenfunktionsindikatoren im Serum eine bestimmte Dosis von DMC an Mäuse durch Gavage durch Gavage durch Gavage beobachtet.
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