二甲氧基甲烷

二甲氧基甲烷（甲缩醛）

二甲氧基甲烷（dimethoxymethane，DMM）又叫甲缩醛，二甲醇缩甲醛，或甲撑二甲醚，分子式为CH3O-CH2-OCH3，是甲醇和甲醛的新一代衍生产品。

1984年，二甲氧基甲烷由日本旭化成株式会社(Asahi)首次研制成功，并用作生产高浓度甲醛的原料，还建立二甲氧基甲烷生产聚甲醛装置。随后，国内一些高校、中科院研究所也开展了DMM的制备研究（李正清. 甲醇新一代衍生产品甲缩醛[J].甲醇与甲醛，2006，4：29-34），目前研究成果已投入工业化应用，并且许多企业也正在积极筹建二甲氧基甲烷装置。

二甲氧基甲烷是一种重要的化工原料，它不仅可作为溶剂被广泛应用于化妆品、药品、家庭用品、橡胶丁业、油漆、油墨等产品中，还可作为柴油添加剂和汽油助溶剂显着的改善柴油和汽油的燃烧特性，另外DMM还可以作为生产高浓度甲醛以及聚甲醛产品的中间体，因此其具有非常广阔的应用前景。（傅玉川，孙清，沈俭一. 甲缩醛的合成与重整制氢[J].催化学报. 2009，30(8):791-800）

二甲氧基甲烷具有优良的理化性能。具体物性参数如下：

名称二甲氧基甲烷（DMM）

性状无色澄清易挥发可燃液体，有氯仿气味和刺激味。

结构简式

分子量76.09

相对密度0.8560

折射率 1.3513

沸点44℃

闪点-17.8℃

蒸汽压43.99kPa(220℃)

熔点-104.8℃

自燃点237℃

DMM能溶于三倍的水，与多数有机溶剂如乙醇、乙醚、丙酮等均能混溶，还能溶解树脂和油类，溶解能力比乙醚和丙酮强；其与甲醇的共沸混合物能溶解

含氮量高的硝化纤维素，因此DMM主要被用做溶剂（李正清. 甲醇新一代衍生产品甲缩醛[J].甲醇与甲醛，2006，4：29-34）。DMM分子中含氧量为42.1% (按质量) ，无C-C键，有较高的氢-碳比，燃烧的分解产物为一氧化碳和二氧化碳；其常温下对碱比较稳定，与稀盐酸一起加热时，容易分解成甲醛和甲醇（徐春伟. 甲缩醛在汽车护理及工业技术产品中的应用[J]. 气雾剂通讯，2009，1：15-17），与碘化氢反应还可生成磺代甲烷和甲醛，因此可以用于生产甲醛。

5.5.1 二甲氧基甲烷的政策

5.5.1.1 二甲氧基甲烷相关政策

由于二甲氧基甲烷对大气臭氧层无破坏作用，它可以替代氟里昂酸制备机械清洗剂，它也是国家环境保护总局——国家保护臭氧层领导小组推荐的新溶剂。国际上《蒙特利尔议定书》缔约方第19次会议对逐步淘汰氟氯烃的期限做出了调整，提倡发中国家开发氟氯烃替代品，并开展了针对甲酸甲酯、甲缩醛和预先混合的碳氢化合物的试点项目，以增加工业界对这些物质的经验。(联合国环境规划署《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书缔约方不限成员名额工作组第二十九次会议》2009年7月15日-18日)

但是目前我国对于二甲氧基甲烷作为燃料还没有明确的推广政策，专门的针对二甲氧基甲烷的标准也没有制定，只是不同的企业有其企业的标准。

5.5.1.2二甲氧基甲烷技术指标

二甲氧基甲烷为一级易燃液体，遇明火、高热(温)及强氧化剂易引起燃烧；其与氧化剂接触会发生猛烈反应，接触空气或在光照条件下可能生成具有爆炸潜在危险性的二甲氧基甲烷过氧化物，具体的一些安全参数及措施如下：

国际化学品安全卡(部分)

*阈限值（threshold limit value，TLV）是美国政府工业卫生专家会议（ACGIH）制订的车间空气中有害物质的容许浓度。即每天8h，每周40h工作时间内所接触的有害物质的时间加权平均浓度限制。在该浓度下工人每天反复接触有害物质，几乎都不会引起不良反应。

()

5.5.2 二甲氧基甲烷现状

5.5.2.1 国内外生产工艺及技术进展

目前生产二甲氧基甲烷的方法主要有醇醛缩合法和甲醇直接氧化法，另外也可以通过二甲醚催化氧化来制备DMM。

1. 醇醛缩合法

醇醛缩合法是合成二甲氧基甲烷的传统方法，即在酸催化剂作用下，甲醇和甲醛反应脱去一分子水，生成DMM。平衡转化率一般都在50％以下。反应式为：2CH3OH+CH2O → CH3O-CH2-OCH3+H2O （1）

目前工业上主要是通过该方法来生产DMM，使用的催化剂主要是酸性分子筛和阳离子酸性树脂。对于其合成工艺可采用间歇、连续和催化精镏三种操作方式，在工业化生产上一般采用催化精馏工艺。此工艺的缺点是对设备要求苛刻或药品耗量大，环境污染严重且产率低。

2. 甲醇直接氧化法

甲醇直接氧化合成DMM工艺路线短、成本低，是一种合成DMM 的新技术。该方法是在催化剂作用下直接氧化甲醇为DMM，它的机理一般认为是氧化-还原反应与酸催化缩合反应的偶合，即甲醇先被氧化为甲醛吸附在催化剂表面，生成的甲醛再与甲醇缩合生成DMM，反应式为(2)-(4) 所示。

CH3OH + 1/2O2 = HCHO ad + H2O (2)

2CH3OH + HCHO ad = (CH3O)2CH2 + H2O (3)

总反应：3CH3OH + 1/2O2 = (CH3O)2CH2 + 2H2O (4) （傅玉川，孙清，沈俭一.甲缩醛的合成与重整制氢[J].催化学报. 2009，30(8):791-800）

甲醇选择氧化合成DMM 的工艺流程短，有利于降低生产成本。

3. 二甲醚催化氧化制DMM

由二甲醚（DME）出发可以制取许多重要的高附加值的化学品。如采用DME 一步直接氧化合成DMM 是DME利用的主要途径之一，也是一条新的值得探索的工艺路线。二甲醚直接氧化为甲缩醛的机理一般认为是：二甲醚在酸性催化剂上分解出甲氧基，然后甲氧基在酸性和氧化还原双功能活性位的协同作用下直接氧化为DMM；另外反应过程中二甲醚水解生成的甲醇和氧化生成的甲醛发生缩合反应也能生成甲缩醛。(张清德, 谭猗生,杨彩虹等. MnCl2-H4SiW12O40/ SiO2催化氧化二甲醚制取甲缩醛. 催化学报. 2006, 27(10):916-920)

5.5.2.2 二甲氧基甲烷的应用

1. DMM作为溶剂

由于二甲氧基甲烷的溶解性很强且无毒，可以替代苯、甲苯、二甲苯、丙酮等溶剂，它与乙醇、酯类或酮混合可使溶剂得到增效作用，这些特点使它特别适