Dimethylkarbonát (DMC)je organická sloučenina s chemickým vzorcem C3H6O3. Bezbarvá kapalina s aromatickou vůní. Je nerozpustný ve vodě, mísitelný s většinou organických rozpouštědel a mísitelný s kyselinami a zásadami. Je to druh chemické suroviny s nízkou toxicitou, vynikající ochranou životního prostředí a širokým využitím. Je to důležitý meziprodukt organické syntézy. Jeho molekulární struktura obsahuje karbonylové, methylové, methoxylové a další funkční skupiny. Má různé reakční vlastnosti. Je bezpečný, pohodlný, méně znečištěný a snadno se přepravuje ve výrobě.
|
Chemický vzorec |
C3H6O3 |
|
Přesná hmotnost |
90 |
|
Molekulová hmotnost |
90 |
|
m/z |
90 (100.0%), 91 (3.2%) |
|
Elementární analýza |
C, 40.00; H, 6.71; O, 53.28 |
|
|
|
Dimethylkarbonát (DMC)je důležitá organická sloučenina s chemickým vzorcem CH6O, široce používaná v chemickém a farmaceutickém průmyslu.
1. Nahraďte fosgen jako karbonylační činidlo:
Fosgen je vysoce reaktivní, ale jeho vysoce toxické a vysoce korozivní vedlejší produkty jej staví před obrovský tlak prostředí, takže bude postupně eliminován; DMC má podobné nukleofilní reakční centrum. Když je karbonylová skupina DMC napadena nukleofilní skupinou, acylová kyslíková vazba se přeruší za vzniku karbonylových sloučenin a vedlejším produktem je methanol. Proto může DMC nahradit fosgen jako bezpečné reakční činidlo pro syntézu derivátů kyseliny uhličité, jako jsou karbamátové pesticidy, polykarbonát, isokyanát atd., z nichž polykarbonát bude oblastí s největší poptávkou po DMC. Předpokládá se, že více než 80 % DMC bude použito na výrobu polykarbonátu v roce 2005.
2. Nahraďte dimethylsulfát jako methylační činidlo:
Z důvodů podobných fosgenu je dimethylsulfát také vystaven tlaku, že je eliminován. Když je methylový uhlík DMC napaden nukleofilem, jeho alkylová kyslíková vazba se přeruší a také se vytvoří methylované produkty. DMC má vyšší reakční výtěžek a jednodušší proces než dimethylsulfát. Mezi jeho hlavní použití patří syntetické organické meziprodukty, farmaceutické produkty, pesticidy atd.
3. Nízko toxické rozpouštědlo:
DMC má vynikající rozpustnost, úzký rozsah bodu tání a varu, velké povrchové napětí, nízkou viskozitu, malou dielektrickou konstantu média, vysokou teplotu vypařování a vysokou rychlost odpařování, takže jej lze použít jako nízko toxické rozpouštědlo v nátěrovém průmyslu a farmaceutickém průmyslu . Je vidět, že DMC je nejen méně toxický, ale má také vlastnosti vysokého bodu vzplanutí, nízkého tlaku par a vysokého dolního limitu výbušnosti ve vzduchu. Proto je DMC zelené rozpouštědlo s čistotou i bezpečností.
4. Aditivum do benzínu:
DMC se vyznačuje vysokým obsahem kyslíku (až 53 % obsahu kyslíku v molekule), vynikajícím zlepšením oktanového čísla, bez separace fází, nízkou toxicitou a rychlou biologickou odbouratelností, díky čemuž je množství použitého DMC, když benzín dosáhne stejného obsahu kyslíku, 4,5 krát méně než MTBE, čímž se snižují celkové emise uhlovodíků, oxidu uhelnatého a formaldehydu ve výfukových plynech automobilů. Kromě toho také překonává problém, že běžné přísady do benzínu jsou snadno rozpustné ve vodě DMC se stane jedním z nejpotenciálnějších přísad do benzínu, které nahradí MTBE kvůli nevýhodě znečišťování podzemní vody.
Původní způsob výrobyDimethylkarbonát (DMC)je fosgenová metoda, která byla úspěšně vyvinuta v roce 1918. Toxicita a korozivnost fosgenu však použití této metody omezují, zvláště s rostoucím významem ochrany životního prostředí v celosvětovém měřítku byla fosgenová metoda eliminována.
Od 80. let minulého století přitahoval výzkum procesu výroby DMC širokou pozornost. Podle statistik Michaela a Chr istophera existuje od roku 1980 do roku 1996 více než 200 patentů na proces výroby DMC.
Na počátku 80. let 20. století společnost EniChem z Itálie realizovala komercializaci procesu syntézy DMC oxidativní karbonylací methanolu s CuCl jako katalyzátorem, což byl první průmyslový proces syntézy DMC bez fosgenu a také nejrozšířenější proces. Nevýhodou tohoto procesu je, že deaktivace katalyzátoru je vážná, když je rychlost konverze vysoká, takže rychlost jednosměrné konverze je pouze 20 %.
Existuje mnoho metod syntézy dimethylkarbonátu doma i v zahraničí. Podle surovin zahrnuje především fosgen-metanolovou metodu, fosgen-sodnoalkoholovou metodu, methanolovou transesterifikační metodu, metodu přímé syntézy oxidu uhličitého, metodu přímé alkoholýzy močoviny, metodu nepřímé alkoholýzy močoviny a oxidativní karbonylovou metodu methanolu. Tento experiment je navržen tak, aby používal přímou alkoholýzu močoviny, která má následující vlastnosti:
(1) Suroviny jsou levné a snadno dostupné;
(2) Proces je jednoduchý a snadno ovladatelný;
(3) Amoniak generovaný reakcí může být recyklován, šetrný k životnímu prostředí, zelený a bez znečištění;
(4) Reakční proces je bezvodá výroba, která se vyhýbá problému separace systému methanolového DMC a vody
Separace a čištění jsou zjednodušeny, což šetří investice.
(5) Although G>0 ve druhém kroku reakce je nespontánní termodynamická reakce, lze ji dosáhnout zvýšením teploty
A zvýšit tlak na zlepšení jeho konverze. Z experimentu je vidět, že když je reakční teplota 185C a tlak je
Metanol reaguje v reaktivní destilační koloně. Za těchto podmínek může míra konverze močoviny dosáhnout 100 % a konverze kyseliny uhličité
Selektivita dimethylesteru je více než 98 % a výtěžek DMC je vyšší než 50 %.
Kromě výše uvedených metod existuje několik dalších metod, které lze použít pro výrobu:
V současnosti jde o nejprozkoumanější a nejslibnější metodu syntézy. Tato metoda využívá jako suroviny oxid uhelnatý, metanol a kyslík bez fosgenu. Suroviny jsou levné, toxicita je nízká, proces je jednoduchý a náklady jsou nízké. Reakční podmínky zahrnují metody v kapalné fázi a v plynné fázi, obvykle prováděné při 80-10 stupních a tlacích 0-4.0 MPa, s vysokou rychlostí konverze methanolu a dobrou selektivitou.
Za použití fosgenu a methanolu jako surovin reagujte při nízké teplotě za vzniku dimethylkarbonátu. Tato metoda má jednoduchý výrobní proces, snadnou dostupnost surovin a vysokou výtěžnost, ale fosgen je vysoce toxický a hořlavý, vyžaduje vysoké požadavky na výrobní zařízení a provozní podmínky, což ztěžuje bezpečnost výroby.
Za použití diethylkarbonátu a methanolu jako surovin se reakce výměny esteru provádí za působení katalyzátoru za vzniku dimethylkarbonátu a ethanolu. Tato metoda má snadný přístup k surovinám, mírné reakční podmínky a nízkou obtížnost bezpečné výroby. Výběr a použití katalyzátorů má však významný dopad na výtěžek reakce a kvalitu produktu a je vyžadována přísná kontrola podmínek procesu.
Methanol a acetát reagují za vzniku methylacetátu, který pak reaguje s oxidem uhličitým za získání dimethylkarbonátu. Tato metoda má vysoký výtěžek, ale vyžaduje vysokou teplotu, vysoký tlak a palladiovou katalýzu.
Methanol a oxid uhličitý reagují za katalýzy rhodiem za vzniku kyseliny mravenčí, která pak reaguje s oxidem uhelnatým za získání dimethylkarbonátu. Reakční podmínky této metody jsou relativně mírné, ale cena katalyzátoru je relativně vysoká.
Reakce methylsukcinátu s uhličitanem sodným při vysoké teplotě za vzniku dimethylkarbonátu. Tato metoda je relativně jednoduchá, ale reakční podmínky jsou přísné a výtěžek je nízký.
Reakce epichlorhydrinu s methylformiátem za vzniku methylakrylátu a následná reakce s diethylkarbonátem za vzniku dimethylkarbonátu. Tato metoda má vysoký výtěžek, ale je třeba ji provádět v polárním rozpouštědle.
Methanol, oxid uhličitý a methylformiát se současně přidávají do reaktoru pro esterifikaci, dehydrataci a adiční reakce, aby se přímo získal dimethylkarbonát. Tato metoda je snadno ovladatelná a má vysoký výtěžek, ale vyžaduje podmínky vysokého tlaku a vysoké teploty.
Každá z těchto metod má své vlastní výhody a nevýhody a výběr vhodné metody syntézy závisí na konkrétních potřebách výroby a nákladech.
Populární Tagy: dimethyl carbonate (dmc) cas 616-38-6, dodavatelé, výrobci, továrna, velkoobchod, koupit, cena, hromadné, na prodej