14、光气的绿色替代品-三光气和碳酸二甲酯
绿色化工过程中的碳酸二甲酯
绿色化工过程中的碳酸二甲酯随着环保意识的不断增强，绿色化工逐渐成为了化工行业的热点领域。
碳酸二甲酯作为一种绿色化工原料，具有广泛的应用前景。
本文将从碳酸二甲酯的性质及制备、应用等方面进行介绍。
一、碳酸二甲酯的性质及制备碳酸二甲酯是一种无色透明液体，具有较强的极性，能够溶于多种有机溶剂。
它的熔点为-45℃，沸点为90℃，密度为1.2g/cm3，折射率为1.41。
碳酸二甲酯的制备方法主要有两种，一种是通过甲醇和二氧化碳反应制备，另一种是通过甲醇和碳酸酯反应制备。
其中，前者是工业上应用较广泛的方法。
其反应方程式为：CH3OH + CO2 → (CH3O)2CO碳酸二甲酯的制备过程相对简单，反应条件温和，产率较高。
但是，由于二氧化碳的来源和处理成本较高，因此碳酸二甲酯的价格相对较高。
二、碳酸二甲酯的应用碳酸二甲酯具有一系列的应用前景，主要包括以下几个方面： 1、涂料工业碳酸二甲酯可以作为涂料中的稀释剂，能够有效地降低涂料的粘度，提高涂料的流动性和涂覆性能。
此外，碳酸二甲酯还可以作为涂料中的增塑剂，能够增加涂料的柔软性和韧性。
2、塑料工业碳酸二甲酯可以作为塑料的增塑剂，能够提高塑料的柔软性和韧性，同时还能够降低塑料的成本。
此外，碳酸二甲酯还可以作为聚碳酸酯的原料，用于制备高分子材料。
3、医药工业碳酸二甲酯可以作为医药中的溶剂，能够溶解多种药物，同时还具有较好的生物相容性和低毒性。
4、其他领域碳酸二甲酯还可以作为香料、涂料、清洁剂、化妆品等领域的原料。
三、碳酸二甲酯的绿色化工应用碳酸二甲酯作为一种绿色化工原料，具有环保、可持续等特点，被广泛应用于绿色化工领域。
具体应用方面包括以下几个方面：1、环保涂料碳酸二甲酯可以作为环保涂料中的稀释剂，能够有效地替代传统的有机溶剂。
与传统的有机溶剂相比，碳酸二甲酯具有低挥发性、低毒性、低VOC等优点，能够有效地降低涂料对环境的污染。
2、生物基化学品碳酸二甲酯可以通过生物法制备，具有较好的可持续性和环保性。
三光气的反应机理和应用
三光气的反应机理和应用季宝，翟现明，许毅（山西省建筑科学研究院太原030024）摘要：三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用。
本文举例介绍了三光气的反应机理，并且介绍了其在一些合成领域的应用。
关键词：三光气；反应机理；异氰酸酯；氯甲酸酯三光气又称固体光气，三光气的是化学名为二(三氯甲基)碳酸，其英文命名为Bis (Triehloromethyl)Carbonate(简称BTC)，俗名Triphosgene，分子式为CO(OCCl3) 2，CA登记号为：32315-10-9。
三光气为白色晶体，有类似光气的气味，分子量为296.75，熔点为81-83℃，沸点为203-206℃，固体密度为1.78g/cm3，熔融密度1.629 g/cm3，可溶于乙醚、四氢呋喃、苯、乙烷、氯仿等有机溶剂。
它的物理性质在1887年就有报道，但它晶体结构直到1971年才被报道[1]。
光气是应用很广的化工原料，可用于制备氯甲酸酯、异氰酸酯等化工产品。
但是光气是高毒性的气体，使用、运输和储存很困难，并且应用中难以准确计量，产生的一些副反应也给实验室或小规模使用带来极大的不便。
三光气是稳定的固体结晶化合物，其使用、运输和储存都比光气安全，且可准确计量，这样可减少副反应的产生。
三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用，三光气可替代光气，用于各种规模的化工生产，应用前景十分广阔。
1 三光气的反应机理三光气在三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺和二甲基甲酰胺等亲核试剂(Nu)作用下，与作用物发生如下的反应：从以上反应式中可知, 1mol三光气相当于3mol光气，同时有相应的盐生成。
一分子三光气可生成三分子的活性中间体(ClCONu+Cl-)，它可与各种亲核体在温和的条件下进行反应。
碳酸二甲酯在有机合成中的应用
| 1432 碳酸二甲酯应用于生物来源平台化学品的升级生物来源的化学品通常用于替代现有石化产品，有利于降低化工生产过程中的有毒性、减少温室气体排放、实现绿色可持续性发展。
然而目前生物来源的平台化学品清单中大部分仍为最初鉴定的化合物，例如乙醇、功能化的一元和二元羧酸(乳酸、乙酰丙酸、羟基丙酸和琥珀酸)、呋喃类产品(糠醛、羟甲基糠醛和呋喃二羧酸)、异戊二烯的生物碳氢衍生物、甘油及其衍生物、其他糖类(山梨糖醇和木糖醇)等。
DCM 作为甲基化试剂和甲氧羰基化试剂已经被应用于一些生物来源平台化学品的升级[12]。
甘油与DMC 通过酯交换反应制备碳酸甘油酯(GC)或甘油二碳酸酯(GDC)[13]。
在催化剂的作用下，通常在40-80℃下只需要几个小时会以非常高的选择性和90%以上的收率生成GC ，而GDC 产生需要过量的DMC 和更长的反应时间。
甘油缩醛也可与DMC 通过甲氧羰基化或甲基化反应制备其衍生物。
采用阳离子交换树脂吸附水相发酵液中的琥珀酸二钠盐，然后被吸附的琥珀酸盐在季铵离子催化下与DMC 发生O-甲基化反应生成琥珀酸二甲酯。
在碱催化下，乙酰丙酸与DMC 反应可以制备多种衍生产品，包括乙酰丙酸甲酯、4,4-二甲氧基戊酸甲酯和琥珀酸二甲酯[14]。
在固定化脂肪酶B 的催化下，羟甲基糠醛与DMC 反应生成甲氧羰基化衍生物。
使用大孔树脂吸附含2,5-呋喃二甲酸二钠的微生物发酵液，然后在100℃高压釜中与过量的DMC 进行甲基化制备2,5-呋喃二甲酸二甲酯[15]。
在碱性催化剂存在下，D-山梨糖醇与DMC 直接反应制备异山梨醇，也可一锅法进一步制备二甲基异山梨醇。
首先将反应混合物在90℃加热以允许定量D-山梨糖醇环化为异山梨醇，然后在200℃下进行甲基化反应得到二甲基异山梨醇[16]。
3 碳酸二甲酯在聚合物合成中的最新应用聚氨酯(PU)种类繁多，作为商业化应用广泛的塑料家族，仅2014年在欧洲的年产量就达到四百多万吨。
替代光气的绿色化学技术在药物及其中间体合成中的应用
浙江工业大学硕士学位论文替代光气的绿色化学技术在药物及其中间体合成中的应用姓名：梁现蕊申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：苏为科20021201辩江工囊太学硬士学位论文牢文摘要本论文共分二章：繁～章，文献综述主要奔缨光气憋理想替钱黯——双（三氯甲基）碳酸酗魄物理性质及其在磊掇台成中约戏熙。
第二章，研究工作主要包括以下５个方箍：１．研究了双（三氯甲基）碳酸酯在酰脲类青霉素中间体合成中的成用，包括用双（三氯甲基）碳酸酯合成１．氯甲酰基．２一眯唑婉酮、１．氯甲酰基。
３．甲磺酰基五．睬瞳烷酮、１．氯甲酰基－３一己酰蘩．２一睬睦烷酾班及１一氯甲酰纂‘４．不基．２，３．二氧代碾嗪。
２．研究了双（三氯荦基）碳酸繇在痛痰宁孛阕体§一氯擎酰基嗡卜二苯并［ｂ，ｆ】氮杂枣合成中黪寝用。
３。
瑚双（三氯擎基）碳酸糕缴辏齄试剂合成二硫醚。
４。
殿双（三氯甲基）碳酸酴傲骥聩试剂合成硒代撵氯酸酯、虢代异氰酸酯。
５．研究了双（三氯甲基）碳酸酯在异氰酸醐合成中的成用。
以上所研究的反应均具有安全、操作方便、反应条件温和、收率较商以及原子经济做好、三废少，产品质量好等优点。
而且，大部分产品已实现工业化生产。
晰江工主土学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓｔｈｅｓｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｔｗｏｃｈａｐｔｅｒｓ．Ｃｈａｐｔｅｒｏｎｅｗａｓａｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｓ（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｓＣｈａｐｔｅｒｔｗｏｍａｉｎｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｆｉｖｅｓｅｃｔｉｏｎｓＴｈｅｆｉｒｓｔｓｅｃｔｉｏｎｄｅａｌｔｗｉｔｈｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｂｉｓ（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅｉｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓｏｆＰｅｎｉｃｉｌｌｉｎｅ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ１－ｃｈｌｏｒｏｃａｒｂｏｎｙｌ一２－ｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｉｎｏｎｅ，１一ｃｈｌｏｒｏｃａｒｂｏｎｙｌ一３一ｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ一２－ｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｉｎｏｎｅ，１－ｃｈｌｏｒｏ－ｃａｒｂｏｎｙｌ一３一ａｃｅｔｙｌ一２－ｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｉｎｏｎｅａｎｄ１－ｃｈｌｏｒｏｃａｒｂｏｎｙｌ－４－ｅｔｈｙｌ一２，３－ｄｉｏｘｏ－ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｓｅｃｔｉｏｎｗａｓａｂｏｕｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｓ（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅｉｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆ５－ｅｈｌｏｒｏｃａｒｂｏｎｙｌ・５Ｈ－ｄｉｂｅｎｚ［ｂ，ｆ］ａｚｅｐｉｎｅＴｈｅｔｈｉｒｄｓｅｃｔｉｏｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｓｅｒｉｅｓｏｆｄｉｓｕｌｆｉｄｅｓｕｓｉｎｇｂｉｓ（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅａｎｄｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓＯｒｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓｏｘｉｄｅａｓａｕｘｉｌｉａｒｙｒｅａｇｅｎｔｓＩｎｓｅｃｔｉｏｎｆｏｕｆ．ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａｓｅｒｉｅｓｏｆｉｓｏｓｅｌｅｎｏｅｙａｎｔｅｓａｎｄｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅｓｕｓｉｎｇｂｉｓ（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅａｓａｕｘｉｌｉａｒｙｒｅａｇｅｎｔＷａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｎｔｈｅｌａｓｔｓｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｓ（ｔｒｉｃｈ／ｏｒｏｍｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅｉｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｓｅｒｉｅｓｏｆｉｓｏｃｙａｎａｔｅｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．潦赫羔主文学硬士学馕终盏第一耄双（三氯单基）碳酸酯在有机合成中的应闱文献综述序言光气魁一种重要的化举试剂，在农药、医药、高分子材料和嫩化制品等的合成中是重要鲍蒸础骧料。
碳酸二甲酯——精选推荐
碳酸⼆甲酯碳酸⼆甲酯（DMC）碳酸⼆甲酯是⼀种新兴的绿⾊基础化学原料。
近⼗年来，碳酸⼆甲酯及其衍⽣物的研究开发，已成为世界化⼯研究热点之⼀，并取得突破性进展，应⽤领域也在⽇益扩⼤。
⽬前，国外碳酸⼆甲酯的⽣产能⼒已超过3.55万吨/年，其中西欧占45.1%，⽇本占5.21%，美国占19.7%。
我国现有碳酸⼆甲酯⽣产⼚家约10余家，总⽣产能⼒7000吨/年，实际产量在1000吨/年左右。
由于国内对碳酸⼆甲酯的需求⼤于⽣产，我国每年都进⼝⼀定数量的碳酸⼆甲酯。
碳酸⼆甲酯分⼦中含有羰基、甲基、甲氧基、羰甲基，因⽽具有多种反应活性，且⽆毒，⽆腐蚀性，在许多化学反应场合可替代硫酸⼆甲酯、氯甲酸甲酯等化学品，作为重要的羰基化和甲基化试剂。
碳酸⼆甲酯作为⼀种清洁化⼯原料，在农药、医药、塑料、染料、电⼦化学品、饲料添加剂等⼯业得到⼴泛应⽤。
碳酸⼆甲酯与苯酚反应⽣成的苯甲醚，是⼀种重要的⾷⽤⾹料。
碳酸⼆甲酯与对苯⼆酚反应的产物，在医药、⾹料、染料等⾏业均有⼴泛的⽤途。
碳酸⼆甲酯与苯胺作⽤，产物可⽤于染料、⾹料和植物保护剂的制备。
碳酸⼆甲酯与胺类物质及酸反应，能够得到不同的季铵盐，在表⾯活性剂、消泡剂、防腐剂和纤维添加剂等⽅⾯得到应⽤。
碳酸⼆甲酯替代光⽓等有害物质进⾏羰基化反应，如碳酸⼆甲酯与苯酚合成碳酸苯甲酯，是⽣产芳⾹族聚碳酸酯、异氰酸酯、氨基酸甲酯等的中间体，也可以⽤来合成农药原料。
碳酸⼆甲酯的另⼀个重要⽤途是合成“三光⽓”。
“三光⽓”是稳定的固体结晶物，也是很重要的化学反应原料，与光⽓相⽐，容易运输和贮存，避免了直接使⽤光⽓所带来的危险。
此外，碳酸⼆甲酯还可以合成长链烷基碳酸酯、磺草灵、碳酸肼等重要化学新品和西维因、痢特灵、环丙沙星等药品的重要中间体等。
作为新型的燃油添加剂，碳酸⼆甲酯还可作抗爆剂和甲基叔丁基醚的替代品，在提⾼燃油⾟烷值及含氧量⽅⾯⼗分理想，⽽且碳酸⼆甲酯在燃油中有良好的可溶性和低蒸汽压，使燃油利于贮存，燃烧时很充分，减少环境污染。
绿色原料碳酸二甲酯合成方法
绿色原料碳酸二甲酯合成方法引言碳酸二甲酯（Dimethyl carbonate，简称DMC）是一种绿色无毒的新型有机溶剂和合成原料。
由于其具有高度的可溶性、低粘度、低毒性和广泛的化学适应性，碳酸二甲酯在化学工业中具有广阔的应用前景。
本文将介绍碳酸二甲酯的合成方法，以及当前研究和发展的方向。
碳酸二甲酯的合成方法碳酸二甲酯合成主要有以下几种方法：1. 甲醇和碳酸酐的反应该方法是碳酸二甲酯的传统合成方法，也是工业上最常用的方法之一。
这种方法是通过甲醇与碳酸酐反应生成碳酸二甲酯。
反应通常在高温和高压下进行，可以在碱性或酸性条件下催化。
碳酸二甲酯的优点是反应简单，产率较高。
但是这种方法由于使用的是相对不环保的碳酸酐，所以在环保市场的需求下逐渐被替代。
2. 甲醇直接氧化合成甲醇直接氧化合成碳酸二甲酯是一种新兴的合成方法。
该方法通过使用氧化剂将甲醇一步转化为碳酸二甲酯。
常用的氧化剂包括氧气、氧化碳、过氧化氢等。
这种方法具有反应温度低、无需使用碳酸酐等传统原料，更符合绿色环保的要求。
3. 其他合成方法除了上述两种方法外，还有一些其他的碳酸二甲酯合成方法。
例如，利用催化剂催化甲醇和二氧化碳的反应，或者利用催化剂催化甲醇和氢氧化钠的反应。
这些方法相对于传统方法来说，具有反应条件温和、产率高、催化剂可回收利用等优点，但是目前仍处于研究和探索阶段。
碳酸二甲酯的应用碳酸二甲酯具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 作为溶剂由于碳酸二甲酯具有低毒性、低挥发性、低粘度以及良好的溶解性，因此在化学工业中被广泛应用于溶剂领域。
它可以作为取代石油化学品的绿色溶剂，用于溶解和稀释多种有机物。
2. 作为合成原料碳酸二甲酯可以用作合成多种有机化合物的原料。
例如，它可以参与酯交换反应合成聚碳酸酯，在聚酯领域具有广泛的应用。
此外，碳酸二甲酯也可以用于合成染料、药物等有机化合物。
3. 作为动力源碳酸二甲酯在蓄电池领域具有重要的作用。
它可以作为蓄电池电解液中的溶剂，用于提供电子的传导路径，提高蓄电池的性能和循环寿命。
碳酸二甲酯的性质
碳酸二甲酯的性质碳酸二甲酯(简称DMC)是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品。
由于其分子中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多种官能团，因而具有良好的反应活性；另外，1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Non toxic substance)的注册登记，属于无毒或微毒化工产品。
因此，一方面DMC有望在诸多领域全面替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；第三，其非反应性用途如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用化。
所以，DMC被誉为21世纪有机合成的一个“新基块”，其发展将对我国的煤化工、甲醇化工、C1化工起到巨大的推动作用。
1 DMC的性质DMC结构式(CH3O)2CO，分子量为90.08，相对密度1.070，折射率1.3697；熔点4℃，沸点90.1℃。
在常温下为无色液体，具有可燃性，微溶于水但能与水形成共沸物，可与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶；对金属无腐蚀性，可用铁筒盛装贮存；微毒(LD50＝6400~12900mg/kg，而甲醇的LD50＝3000mg/kg)。
由于DMC的化学性质非常活泼，可与醇、酚、胺、肼、酯等发生化学反应，故可衍生出一系列重要化工产品；其化学反应的副产物主要为甲醇和CO2。
与光气、DMS等的反应副产物盐酸、硫酸盐或氯化物相比，危害相对较小。
2 DMC合成技术评述DMC合成方法可分为三大类：光气法、甲醇氧化羰基化法、酯交换法。
后两法将成为未来DMC的主要生产方法。
2.1光气法2.1.1光气甲醇法是最早的DMC合成方法，反应分两步进行，氯甲酸甲酯为中间产物。
COCl2十CH3OH→ClCOOCH3十HClCOOCH3十CH3OH→(CH3O)2CO十HCl总反应：COCl2十2CH3OH→(CH3O)2CO十2HCl原料剧毒，产品含氯，且副产大量HCl，属于淘汰型工艺。
绿色原料碳酸二甲酯合成方法
绿色原料碳酸二甲酯合成方法碳酸二甲酯是一种重要的有机化学品，广泛应用于聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯等高分子材料的生产中。
传统的碳酸二甲酯合成方法是采用苯酚和甲醇为原料，通过氢氧化钠催化反应得到。
然而，这种方法存在着环境污染、能源消耗大等问题。
为了解决这些问题，研究人员开始探索使用绿色原料合成碳酸二甲酯的方法。
绿色原料碳酸二甲酯合成方法主要有两种：一种是采用二氧化碳和甲醇为原料，通过催化剂催化反应得到；另一种是采用生物质为原料，通过生物催化反应得到。
第一种方法是采用二氧化碳和甲醇为原料，通过催化剂催化反应得到碳酸二甲酯。
这种方法具有环保、低成本、高效率等优点。
催化剂主要有碱金属盐、有机碱、离子液体等。
其中，离子液体催化剂具有催化效率高、反应速度快、催化剂可循环使用等优点。
例如，研究人员采用离子液体催化剂[BMIM]Br/NaOH，在常压下，将二氧化碳和甲醇反应，得到碳酸二甲酯。
该方法具有高产率、高选择性、催化剂可循环使用等优点。
第二种方法是采用生物质为原料，通过生物催化反应得到碳酸二甲酯。
这种方法具有绿色环保、低成本、高效率等优点。
生物催化反应主要有两种：一种是采用微生物催化反应，例如采用酵母菌、细菌等微生物催化反应；另一种是采用酶催化反应，例如采用酯酶、脂肪酶等酶催化反应。
其中，酶催化反应具有催化效率高、反应速度快、催化剂可循环使用等优点。
例如，研究人员采用脂肪酶催化反应，将生物质中的甘油和二氧化碳反应，得到碳酸二甲酯。
该方法具有高产率、高选择性、催化剂可循环使用等优点。
绿色原料碳酸二甲酯合成方法具有环保、低成本、高效率等优点，是一种非常有前途的合成方法。
未来，研究人员将继续探索新的催化剂、新的反应条件，进一步提高碳酸二甲酯的合成效率和选择性，为高分子材料的生产提供更好的原料。
绿色基础化工原料碳酸二甲酯的主要用途
绿色基础化工原料碳酸二甲酯的主要用途作者：麻永强来源：《装饰装修天地》2018年第05期摘要：DMC分子含有多种有机反应，由于它的低毒性、良好的溶解性、高含氧量，使其可以作为重要的化工原料、绿色有机溶剂和高辛烷值油品添加剂，并可替代某些剧毒的化工原料，从而进行绿色工艺生产。
关键词：DMC；化工原料；碳酸二甲酯；MTBE；化学原料1 碳酸二甲酯化学成分以及分子结构碳酸二甲酯其分子中含有甲基、羰基和甲酯基三种官能团，能与多种醇、酚、胺、酯以及氨基醇进行一系列的反应，其英文（dimethylcarbonale简称DMC），结构式CH3O-CO-OCH3。
在农药、医药、工程塑料、染料、电子化学品、食品添加剂等有着广泛的用途。
DMC的分子结构中只有C-H和C-O键，不含易生成颗粒的C-C键，所以如果燃烧，DMC本身不生成炭烟粒子。
DMC含氧量达53.3%，可使喷雾芯区因缺氧而生成的微粒量大幅度下降，从而可使NOx和炭烟的排放得以降低。
DMC就目前来看，是一种环境友好的绿色化学品，甲醇相氧化羰基合成碳酸二甲酯是热力学上工艺成熟的且原料廉价的物质，符合21世纪绿色化学理念地工艺合成路线。
2 DMC可作为有毒原料的代替品DMC的毒性很低。
1992年，欧洲有关组织将它列为无毒化学品。
根据绿色化学的观点，要从原料开始采用无毒或者低毒的原料，生产过程中，尽量采用不产生污染物的生产工艺。
DMC作为某些剧毒产品的代替品，已经有越来越多的人注意到它。
2.1 代替硫酸二甲酯（DMS）作甲基化剂常用的甲基化剂有硫酸二甲酯（DMS）和氯化烷（CH3CL）。
CH3CL为低毒有机物，而DMS属于高毒类物质。
DMS具有毒性和腐蚀性，为了避免生产过程中的危险，腐蚀设备及环境污染，使用DMC比DMS反应率更高，工艺更简单。
DMC的化学反应囊括了光气和DMS在化工用途中的绝大部分反应。
按照实际反应过程中DMC的有效碳基化数和甲基化数分别是光气和DMS的2.2倍、1，7倍。
利用无毒无害的原料实现绿色化学
利用无毒无害的原料实现绿色化学现在我们都提倡绿色化学，但是在现有的化工生产中，仍在大量使用一些危险的有毒的基本原料如：光气、氢氰酸、甲醛等。
因此人们通过对绿色化学原料的研究以减少或避免使用这些有毒、有害物质，以实现绿色化学。
以下是关于利用绿色化原料代替有毒物质的例子：关于代替剧毒氢氰酸原料：1996 年,孟山都(Monsanto) 公司：不用HCN 为原料生产除草剂氨基二乙酸钠。
关于代替剧毒的光气作原料：Riley 等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧化碳生产异氰酸酯的新技术。
关于代替甲醛作原料：2007 年美国总统绿色化学挑战奖的绿色合成路线奖颁给了美国俄勒冈州立大学(Oregon State University) 的Li K. C.教授等人,他们合作开发了一种用大豆粉为原料制备黏合剂的替代品。
这种大豆基的黏合剂产品不含甲醛,也不使用甲醛为原料。
1、传统原料：光气光气又称碳酰氯，为无色气体，沸点8.2 oC ，微溶于水，溶于多数有机溶剂。
它的主要毒性在于伤害呼吸器官，严重时导致急性窒息性死亡。
光气是重要的有机原料，大部分用于生产异氰酸酯和聚碳酸酯。
RNH2 + COCl2 —— R-N=C=O绿色化原料：Monsanto （孟山都）公司以伯胺、二氧化碳、有机碱、醋酐为原料，先生成氨基甲酸酯阴离子：RNH2 + CO2 + B — RNHCOO-B+再用醋酐脱水得异氰酸酯和醋酸，醋酸再脱水循环使用，整个过程无废物排放：RNHCOO -B + + RN=C=O + CH 3COOH + BCH 3O O CH 3O2、传统原料：氢氰酸氢氰酸为无色液体或气体，沸点26.1oC 。
有剧毒，其口服致死量为0.1～0.3g 。
氢氰酸主要用于生产聚合物单体如甲基丙烯酸甲酯、己二腈等。
传统的氢氰酸制甲基丙烯酸甲酯的方法是丙酮-氰醇法，丙酮先与氢氰酸加成得到丙酮氰醇，然后再水解、酯化：用绿色化原料代替，生成的物质无害无污染：+ O 2CH 2=C-CH 33CH 2=C-CHO 3+ O 2CH 2=C-CHO 3CH 2=C-COOH3H 2C COOH CH 3+ CH 3OH CH 2C COOCH 3CH 3绿色原料的典型实例：一、 DMC ：碳酸二甲酯 (简称DMC) 是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品。
碳酸二甲酯
碳酸二甲酯(DMC)碳酸二甲酯结构式碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)，是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。
由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，目录基本信息有机化工中间体关键词DMC的性质和用途DMC的工业化现状和市场前景DMC的生产工艺DMC的技术经济分析小结基本信息有机化工中间体关键词DMC的性质和用途DMC的工业化现状和市场前景DMC的生产工艺DMC的技术经济分析小结中文名称:碳酸二甲酯英文名称：Dimethyl carbonate英文别名：Methyl carbonate; Carbonic acid dimethyl ester~Methyl carbonate分子式：C3H6O3 ；（CH3O）2CO ；CH3O-COOCH3分子量：90.07CAS号：616-38-6有机化工中间体碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机化工中间体，由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵、长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、三光气、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。
由于DMC 无毒，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、等作为甲基化剂或羰基化剂使用，提高生产操作的安全性，降低环境污染。
作为溶剂，DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。
作为汽油添加剂，DMC 可提高其辛烷值和含氧量，进而提高其抗爆性［1］。
此外，DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。
由于用途非常广泛，DMC被誉为当今有机合成的“新基石”。
绿色化学试剂——碳酸二甲酯
绿色化学试剂——碳酸二甲酯作者：刘吉平肖玉梅来源：《化学教学》2006年第12期摘要：简述了绿色化学试剂碳酸二甲酯的特性、应用和合成方法。
关键词：碳酸二甲酯；绿色试剂文章编号：1005－6629(2006)12－0032－02中图分类号：O623.624文献标识码：E在目前的化学工业生产中，仍然使用一些剧毒的原料，如光气、硫酸二甲酯等，为了人类的可持续发展，在化工生产过程中，迫切需要采用无毒或低毒的化学原料来代替有毒的原料，使用绿色试剂，淘汰有毒原料，是化学工业发展的必然趋势。
碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，简称DMC)，就是一种新的绿色基础化学试剂。
1992年在欧洲作为非毒性物质注册登记，被称为二十一世纪绿色有机化学原料。
近几年来，随着碳酸二甲酯生产工艺的突破，应用领域日益广泛。
作为一种清洁有机化学试剂，碳酸二甲酯一方面可替代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以碳酸二甲酯为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域具有广泛应用；第三，由于氧含量高、相溶性好，可用作低毒溶剂和燃油添加剂。
因此，碳酸二甲酯具有重要的应用价值和广阔的市场前景。
1碳酸二甲酯的特性碳酸二甲酯结构式(CH3O)2CO，分子量为90.08,相对密度1.070，折射率1.3697，熔点4℃，沸点90.1℃。
在常温下是一种无色透明、略有刺激性气味的液体，具有无毒、无腐蚀性、氧含量高、相溶性好等特点，其分子结构独特，结构中含有羰基、甲基、甲氧基等多种官能团，因而具有多种反应活性，在许多化学反应场合可替代光气、硫酸二甲酯(DMS)等化学品，作为重要的羰基化和甲基化试剂。
由于碳酸二甲酯的化学性质非常活泼，可与醇、酚、胺、肼、酯等发生化学反应，故可衍生出一系列重要化工产品。
代替光气的绿色原料研究报告
代替光气的绿色原料研究报告简介光气(Phosgene)的分子式为COCl：，亦称为碳酰氯．是一种非常重要的基础化工原料，广泛应用于高分子材料、农药、医药、香料和染料等领域+尤其是用于合成性能优良的工程塑料聚碳酸酯(PC)，以及聚氨酯的原料甲苯二异氰酸酯(TDl)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
虽然光气具有较高的反应活性，但它是一种剧毒气体，在使用、运输和贮存过程中存在极大的危险性，需要采用多种严格的安全措施，稍有不慎就会引起灾难性事故发生。
随着人们环保意识的增强和可持续发展的需要，寻找能够替代剧毒光气的绿色化丁原料是当今绿色化学和技术发展的必然趋势。
1.光气的制备方法实验室制取时，可用四氯化碳与发烟硫酸反应。
将四氯化碳加热至55-60℃，滴加入发烟硫酸，即发生逸出光气，如需使用液态光气，则将发生的光气加以冷凝。
反应方程式：SO3 +CCl4 → SO2Cl2 +COCl2↑反应机理如右图：工业上通常采用一氧化碳与氯气的反应得到光气。
这是一个强烈放热的反应，装有活性炭的合成器应有水冷却夹套，控制反应温度200℃左右。
为了获得高质量的光气和减少设备的腐蚀，经过彻底干燥的一氧化碳在与氯气混合时，应保持适当过量。
将混合气从合成器上部通入，经过活性炭层后，很快转化为光气。
当选用规格为Ф700×2900的合成器时，每台可年产光气200t。
原料消耗定额：氯气（>99%）925kg/t；氧气（标准状况下）268（m3）kg/t；焦炭400kg/t。
氯仿，双氧水直接反应：CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2(光气) ——氯仿保管不当易被氧化产生光气。
也可用双氧水制出氧气后与氯仿反应：2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2(光气)光气泄露后用水雾吸收，光气很容易水解：COCl2+H2O=2HCl+CO2也可用氯气和一氧化碳反应Cl2+CO=COCl2(见光反应）2．DMC、BTC的替代机理及优势三光气(Triphosgene)，叉名固体光气，化学名为双(三氯甲基)碳酸酯(Bis一(triehloromethyl)carbonate．简称BTC)，分子式为C3C1603，是一种稳定的固体化合物。
光气的绿色替代品-三光气和碳酸二甲酯
光气的绿色替代品-三光气和碳酸二甲酯
郑冬芳;李强
【期刊名称】《浙江化工》
【年(卷),期】2003(034)006
【摘要】光气是一种重要的基础化工原料,但它的剧毒性和对环境的严重污染使其应用受到限制.本文介绍了两种光气的绿色替代品--三光气(BTC)和碳酸二甲酯(DMC),以及它们替代光气合成一些重要产品的应用.
【总页数】2页(P14-15)
【作者】郑冬芳;李强
【作者单位】浙江化工科技集团有限公司,杭州,310023;浙江化工科技集团有限公司,杭州,310023
【正文语种】中文
【中图分类】TQ2
【相关文献】
1.碳酸二甲酯替代光气在绿色化工技术中应用研究 [J], 周晓谦
2.三光气替代光气合成双酚S/双酚A型聚碳酸酯 [J], 焦华
3.三光气法合成间苯二亚甲基二异氰酸酯研究 [J], 董建勋;张义婕;李世强;王素静;张晓燕;李少非
4.绿色化工技术中碳酸二甲酯替代光气的应用探究 [J], 陈冲
5.绿色化学——光气的替代品 [J], 马一鸣
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绿色化工技术中碳酸二甲酯替代光气的应用探究_陈冲
科技论坛化工污染对环境造成了严重的破坏，对人们的日常生活带来了严重的影响，为了解决化工污染问题，需要采用有效的绿色化工技术，将绿色环保原料应用到化工生产中，从而降低污染物的产生量，而碳酸二甲酯是一种新型的绿色化工原料，其取代了光气应用到化工生产中，有效的减少了污染物的排放量，从而对环境形成了有效的保护，下面就绿色化工技术中碳酸二甲酯替代光气的应用效果进行具体的探究。
１光气的应用现状所谓的光气就是碳酰氯，这种物质在常温环境下呈现出无色透明的形态，其本身是以一种气体的形式存在，气味为腐草味。
其化学性质不稳定，很容易与其他的物质在一定条件下出现反应，从而生成有毒物质。
在化工生产中，能够与其产生的物质主要包括醇、酚以及胺、酮等。
在与这些物质出现化学反应后，就会生产一种带有毒性的化学物品，从而会对化工设备造成严重的腐蚀。
其所反应所产生的物质会随着液体排出到外界环境中，这样就会对环境造成严重的破坏。
虽然其具有如此多的劣势，但是其在目前的化工生产中，应用的范围还是比较广，尤其是在南方地区，其是在化工生产中应用的主要原料之一。
其能够合成聚氨酯、氯甲酸酯以及碳酸酯。
就相关的数据表明，在20世纪末期，光气的应用量就达到了100万t 以上，而且随着社会的发展，其应用的量还在逐渐的上涨，其在大量应用的过程中，也会对环境造成了难以想象的破坏，要想能够使得化工生产实现绿色环保，就要采用绿色化工技术中的绿色原料来有效的代替光气，从而保障化工生产可以实现绿色生产。
２碳酸二甲酯的生产现状在相关的人员对绿色化工技术不断的研究和探索的过程中，碳酸二甲酯作为一种绿色环保的新型原料，逐渐被应用到化工生产中。
尤其是在最近的几年中，由于碳酸二甲酯所具有的绿色环保性质，使得其在化工生产中的应用范围逐渐扩大，其自身也得到了有效的改进。
从相关的研究数据中可以了解到，我国的碳酸二甲酯在产量上以达到了每天7000t ，然而，这样的产量却无法满足我国化工生产的需求，因此，我国每年还需要进口一定量的碳酸二甲酯。
三光气的反应机理和应用
三光气的反应机理和应用季宝，翟现明，许毅（山西省建筑科学研究院太原030024）摘要：三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用。
本文举例介绍了三光气的反应机理，并且介绍了其在一些合成领域的应用。
关键词：三光气；反应机理；异氰酸酯；氯甲酸酯三光气又称固体光气，三光气的是化学名为二(三氯甲基)碳酸，其英文命名为Bis (Triehloromethyl)Carbonate(简称BTC)，俗名Triphosgene，分子式为CO(OCCl3) 2，CA登记号为：32315-10-9。
三光气为白色晶体，有类似光气的气味，分子量为296.75，熔点为81-83℃，沸点为203-206℃，固体密度为1.78g/cm3，熔融密度1.629 g/cm3，可溶于乙醚、四氢呋喃、苯、乙烷、氯仿等有机溶剂。
它的物理性质在1887年就有报道，但它晶体结构直到1971年才被报道[1]。
光气是应用很广的化工原料，可用于制备氯甲酸酯、异氰酸酯等化工产品。
但是光气是高毒性的气体，使用、运输和储存很困难，并且应用中难以准确计量，产生的一些副反应也给实验室或小规模使用带来极大的不便。
三光气是稳定的固体结晶化合物，其使用、运输和储存都比光气安全，且可准确计量，这样可减少副反应的产生。
三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用，三光气可替代光气，用于各种规模的化工生产，应用前景十分广阔。
1 三光气的反应机理三光气在三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺和二甲基甲酰胺等亲核试剂(Nu)作用下，与作用物发生如下的反应：从以上反应式中可知, 1mol三光气相当于3mol光气，同时有相应的盐生成。
一分子三光气可生成三分子的活性中间体(ClCONu+Cl-)，它可与各种亲核体在温和的条件下进行反应。
中科院兰化所科技成果——无水乙二醇联产碳酸二甲酯技术
中科院兰化所科技成果——无水乙二醇联产碳酸二甲酯技术成果介绍开发的具有自主知识产权的高效且价廉的LZC-1新型离子液催化剂体系。
在碳酸乙烯酯EC合成中，催化反应活性和选择性高，EO转化率大于99%、EC选择性大于99%；反应条件温和：120~160ºC、2.0~3.0MPa；催化剂用量和消耗低：每吨EC合成的催化剂消耗小于40元；催化剂分离后产品EC的色谱纯度大于99.5%。
针对聚酯合成对乙二醇EG产品质量的高要求，开发的高效且价廉的LZJ-1型酯交换反应催化剂和反应-精馏耦合工艺，以及乙二醇催化精制技术。
在利用碳酸乙烯酯合成无水乙二醇的工艺中，催化活性好、交换效率高，EC转化率大于99％，EG选择性接近100％；产品EG经过初步精制已达到国标一级品；每吨EG合成的酯交换催化剂消耗小于30元。
乙二醇是最简单和最重要的脂肪族二元醇，也是重要有机化工原料。
我国80%的乙二醇用于生产PET聚酯（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。
目前我国乙二醇供需矛盾突出，进口量大，自给率不足三分之一，技术水平相对落后，难以满足相关行业的需要。
碳酸二甲酯是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品，可全面替代光气、硫酸二甲酯（DMS）、氯甲烷等剧毒或致癌物合成多种重要化工产品，被称为21世纪的“绿色产品”、化工合成业的“新基石”。
随着碳酸二甲酯深加工的下游产品——聚碳酸酯、聚氨酯、油品添加剂、高能电池电解液等市场发展迅速，市场需求潜力大。
我国大型乙二醇生产主要采用国外环氧乙烷直接水合法专利技术，生产工艺流程长和能耗高，致使乙二醇的生产成本较高，无法和国外采用先进技术生产的产品相抗衡；由于光气法生产碳酸二甲酯工艺逐步被淘汰，其它生产工艺合成的碳酸二甲酯产品成本相对较高，从而限制了对其下游产品的开发进程。
目前，由于生产碳酸二甲酯价格因素在我国还未能形成系列化的深加工产品链。
无水乙二醇联产碳酸二甲酯新技术，不仅降低了现有乙二醇合成工艺中原料消耗和能耗，而且联产的碳酸二甲酯充分地利用了环氧乙烷EO生产中产生的二氧化碳，节省了二氧化碳废气排放的环保费用；同时乙二醇生产成本中已包含碳酸二甲酯的操作费用，使得碳酸二甲酯作为产品生产时只有原料甲醇的消耗，基本不产生其它费用，形成廉价合成碳酸二甲酯的新工艺，碳酸二甲酯的价格将大幅度下降，其技术潜力和经济效益十分明显。
替代光气进行有机合成的绿色化学方法
替代光气进行有机合成的绿色化学方法
王卫;吴耀国;张小庆
【期刊名称】《贵州化工》
【年(卷),期】2004(029)005
【摘要】综述了目前取代剧毒原料光气进行有机合成的十二种有价值的绿色化学方法,以典型合成路线为基础,介绍了其优缺点,发展现状及存在的问题,得出结论,碳酸二甲酯的方法是当前最为廉价且已有大规模生产的方法,三光气、碳酸乙烯酯取代光气也取得了一定成绩,而一氧化碳羰基化有很好前景,但需在催化剂方面进一步研究.
【总页数】5页(P8-11,54)
【作者】王卫;吴耀国;张小庆
【作者单位】西北工业大学理学院化工系,陕西,西安,710072;西北工业大学理学院化工系,陕西,西安,710072;西安市经贸学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】JQ133.32
【相关文献】
1.双光气替代光气进行光气化反应的尾气处理 [J], 赵伟奇
2.替代光气进行有机合成的化学方法 [J], 王卫; 吴耀国; 张小庆
3.替代光气进行有机合成的化学方法 [J], 王卫; 吴耀国; 张小庆
4.绿色化学——光气的替代品 [J], 马一鸣
5.三氯甲基碳酸酯替代光气用于有机合成 [J], 彭孝军;高欣钦;吴祖望;周卓华
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光气法合成碳酸二甲酯的方法
光气法合成碳酸二甲酯的方法碳酸二甲酯是一种重要的有机化合物，广泛应用于塑料、涂料、溶剂等领域。
其合成方法有多种，其中光气法是一种常用且高效的方法。
光气法合成碳酸二甲酯的主要步骤如下：1. 选择合适的反应条件。
光气法合成碳酸二甲酯需要在紫外光的照射下进行，因此需要选择适合的光源。
通常使用汞灯或紫外线灯作为光源，其波长范围在200-400纳米。
2. 准备反应物。
光气法合成碳酸二甲酯的反应物主要有甲醇和光气。
甲醇是碳酸二甲酯的前体，而光气则是光气法的关键。
光气是一种无色气体，在常温下稳定性较差，需小心处理。
3. 进行反应。
将甲醇和光气置于反应器中，通过光源的照射，使光气分解产生自由基。
自由基与甲醇发生反应，生成碳酸二甲酯和氯化氢。
该反应是一个自由基反应，反应速度较快。
4. 分离纯化。
反应结束后，需要对产物进行分离纯化。
一种常用的方法是利用碱性溶液将氯化氢中和，得到纯净的碳酸二甲酯。
光气法合成碳酸二甲酯具有以下优点：1. 反应速度快。
光气法合成碳酸二甲酯的反应速度较快，反应时间较短，有利于提高生产效率。
2. 产物纯度高。
光气法合成碳酸二甲酯的产物纯度较高，无需复杂的纯化步骤，节省了时间和成本。
然而，光气法合成碳酸二甲酯也存在一些问题：1. 光气的安全性。
光气是一种有毒气体，对人体和环境有一定的危害。
在使用光气时，需要严格控制操作条件，确保安全。
2. 光源的选择。
光气法合成碳酸二甲酯需要适当的紫外光照射，因此需要选择合适的光源。
不同的光源可能会影响反应的效果和产物的纯度。
3. 反应条件的控制。
光气法合成碳酸二甲酯需要控制反应温度、光照强度等条件，以确保反应的进行和产物的质量。
光气法是一种常用的合成碳酸二甲酯的方法，具有反应速度快、产物纯度高等优点。
然而，在使用光气时需要注意安全问题，并且需要选择合适的光源和控制反应条件。
随着科技的发展，可能会有更加高效和环保的合成方法出现，为碳酸二甲酯的生产提供更多选择。