碳酸二甲酯生产技术和应用领域开发
碳酸二甲酯系列用途与作用
碳酸二甲酯系列用途与作用
碳酸二甲酯是一种重要的有机化合物，具有广泛的用途和作用。
根据其不同的应用领域，可以将其分为以下几类。
一、工业领域
碳酸二甲酯在工业领域中被广泛应用，主要用于生产聚碳酸酯。
聚碳酸酯是一种高分子材料，具有优异的物理性能和化学稳定性，广泛应用于电子、汽车、建筑等领域。
碳酸二甲酯作为聚碳酸酯的原料，其质量和纯度对聚碳酸酯的性能有着重要的影响。
二、医药领域
碳酸二甲酯在医药领域中也有着重要的应用。
它可以作为一种药物载体，将药物包裹在内部，以提高药物的生物利用度和稳定性。
此外，碳酸二甲酯还可以用于制备一些生物医用材料，如人工骨骼、人工血管等。
三、环保领域
碳酸二甲酯在环保领域中也有着广泛的应用。
它可以作为一种绿色溶剂，替代传统的有机溶剂，减少有机溶剂对环境的污染。
此外，碳酸二甲酯还可以用于制备一些环保材料，如生物降解塑料等。
四、其他领域
除了以上三个领域，碳酸二甲酯还有一些其他的应用。
例如，它可以用于制备一些高级涂料、油墨等化工产品；还可以用于制备一些高级功能材料，如光学材料、电子材料等。
总之，碳酸二甲酯是一种非常重要的有机化合物，具有广泛的用途和作用。
随着科技的不断发展，碳酸二甲酯的应用领域还将不断扩大，为人类的生产和生活带来更多的便利和福利。
碳酸二甲酯
碳酸二甲酯的制备
1、光气法制备碳酸二甲酯： 合成DMC较早的方法。反应分为两步：①C0与Cl2反应 制光气。②光气与甲醇反应制DMC。 CO+Cl2→COCl2 2CH30H+COCl2→CH30C00CH3+2HCl 该法中所用原料光气是剧毒物质，并且副产物有大量 HCl，对设备腐蚀严重。因此，其发展和应用受到限制，基 本属于淘汰方法。
碳酸二甲酯的制备
4、甲醇与CO2直接合成法： 以甲醇和CO2为原料直接合成DMC，反应方程式： 2CH3OH+C02→CH30C00CH3+H20 该反应原料简单易得，步骤单一，无污染，是DMC合成 的一条新途径。但是该反应是可逆反应，并且二氧化碳具有 相当的稳定性，在热力学上反应难于进行。因此，反应的关 键是打破平衡的限制(比如：使二氧化碳活化或降低反应 的自由能等)。目前人们采用的催化剂有碱金属碳酸盐、有机 锡类化合物、复合金属氧化物等。还有学者研究该反应的 超临界合成。
碳酸二甲酯的用途
1、合成聚碳酸酯： 聚碳酸酯(polycarbonate，简称PC)是一种性能优良的工程 塑料。广泛用于汽车、建材、食品包装、光电子产品等领域。 我国仅有少量生产，大部分依赖进口。传统工艺是以光气、 双酚A为原料，二氯甲烷为溶剂进行合成。采用DMC与酚进行 酯交换反应生成碳酸二苯酯(DPC)后，DPC进一步与BPA酯交 换生成聚碳酸酯。该合成路线中原料绿色环保并且反应在熔 融状态下进行，摒弃了有毒溶剂。反应式为：
碳酸二甲酯的制备
2、酯交换法制备碳酸二甲酯： 酯交换法叉称酯基转移法，根据原料不同，可分为：硫酸 二甲酯和碳酸盐的酯交换，碳酸酯和甲醇的酯交换，碳酸丙 烯酯和甲醇的酯交换等工艺。目前，国内一般采用第三种方 法，反应过程如下： ①CO2与环氧丙烷反应生成碳酸丙烯酯。 ②碳酸丙烯酯与甲醇发生酯交换生成DMC。
碳酸二甲酯的应用领域
碳酸⼆甲酯的应⽤领域碳酸⼆甲酯（Dimethyl Cabonate）简称DMC，常温时是⼀种⽆⾊透明、略有⽓味、微甜的液体，熔点4 ℃，沸点90.1℃，密度1.069 g/cm3,难溶于⽔，但可以与醇、醚、酮等⼏乎所有的有机溶剂混溶。
DMC在常压下和甲醇共沸，共沸温度63.8℃。
DMC毒性很低，在1992年就被欧洲列为⽆毒产品，是⼀种符合现代"清洁⼯艺"要求的环保型化⼯原料，因此DMC的合成技术受到了国内外化⼯界的⼴泛重视，我国化⼯部在"⼋五"和"九五"期间将其列为重点项⽬。
DMC的分⼦结构独特（CH3O-CO-OCH3），性能优异，因此具有⾮常⼴泛的⽤途，主要⽤作羰基化和甲基化试剂、汽油添加剂、合成聚碳酸酯（PC）的原料等。
DMC的⼤规模⽣产就是伴随着聚碳酸酯的⾮光⽓合成⼯艺⽽发展起来的。
D MC传统的⽣产路线为光⽓法，但是由于光⽓的⾼毒性和腐蚀性以及氯化钠排放的环保问题⽽使得这⼀路线正逐渐被淘汰，普遍采⽤的合成路线有三种：以氯化铜或⼀氧化氮为催化剂的氧化羰基化反应、碳酸丙烯酯与甲醇的酯交换反应、尿素甲醇解反应。
现有DMC的⽣产⼚家主要分布在西欧、美国和⽇本，⼤型⽣产⼚家有法国的SNPE、德国的BASF、意⼤利的EniChem和⽇本的Ube，1999年DMC总的⽣产能⼒仅为30 kt/a。
近两年我国在DMC的⽣产上取得长⾜进展，⾄2002年我国DMC的年⽣产能⼒超过了10 kt/a。
DMC⼯业的发展使DMC的市场价格相对合理和稳定，2002年国产99.5%DMC产品价格在8 400~9 800元/t之间。
以氯化铜为催化剂的氧化羰基化反应⼯艺、⽣产能⼒为150 kt/a的DMC产品为例进⾏技术经济分析，DMC的产品价格为425.1美元/t，加10%的投资回报率后DMC的产品价格为532.5美元/t。
DMC⼴泛的应⽤领域和绿⾊环保化⼯中间产品的特性正得到越来越多下游⾏业⽣产商的青睐，随着国家和居民对于绿⾊环保要求的不断提升，DMC作为21世纪有机合成的“新基⽯”将得到更加⼴泛的应⽤，未来DMC市场需求仍将保持快速发展；另⼀⽅⾯，包括在内的DMC⽣产商将进⼀步扩⼤现有产能。
碳酸二甲酯用途
碳酸二甲酯用途
碳酸二甲酯（DME）是一种无色无味的液体化合物，也被称为甲酸酯。
它具有低毒性、易挥发和燃点高的特性，因此有广泛的应用领域。
1.替代气体：DME在用作替代气体中有广泛的应用，特别是在丙烷、
丁烷、液化石油气等天然气替代品中。
DME具有较高的燃烧效率，可以用
于炉灶、取暖和烧烤等领域。
2.汽车燃料：作为一种清洁燃料，DME在汽车工业中具有潜力。
它可
以在柴油发动机中使用，减少尾气排放物的产生，也可以与汽油混合使用，提高燃烧效率。
3.涂料和溶剂：DME在涂料和溶剂领域也有广泛的应用。
它可以用作
溶解漆、涂料和清漆等的溶剂，具有较低的挥发性和环境友好性。
4.化学合成：DME在化学合成领域也具有重要的用途。
它可以用作有
机合成的中间体，用于制备酯类、聚酯、聚碳酸酯和聚乙二醇等物质。
5.高性能润滑油：DME可以作为高性能润滑油的成分之一、它具有较
低的黏度和摩擦系数，可以提供更好的润滑效果。
6.喷雾剂：DME还可以用于制备喷雾剂。
其挥发性和良好的溶解性使
得它可以用于喷雾药剂、香水等制剂中。
7.环保清洁剂：由于DME是可再生资源（如天然气）的替代品，且不
含硫、氮等污染物，所以被用作环保清洁剂，用于清洁和去除油脂、脂肪
等污渍。
正因为碳酸二甲酯具有上述应用的优势，越来越多的研究和开发工作
都集中在如何提高DME的生产效率、降低成本、提高品质等方面。
同时，
也需要注意DME的安全使用，避免其对环境和人体产生不良影响。
在未来，碳酸二甲酯的用途和应用领域还将不断扩展和发展。
碳酸二甲酯的合成及应用研究
扬州工业职业技术学院2011——2012学年第二学期毕业设计（论文）（课程设计）课题名称：碳酸二甲酯的合成及应用研究设计时间：2011.10.15—2012.3.20系部：化学工程系班级：0902有机姓名：刘孝荣学号：0901130206指导老师：王雪源碳酸二甲酯的合成及应用研究刘孝荣0902有机【摘要】综述了碳酸二甲酯（DMC）国内外发展研究情况及主要用途。
介绍了光气法、酯交换法、氧化羰基化法、甲醇CO2法合成DMC，比较了各工艺的优劣及合成技术的选择。
在实际生产中应选择原料价廉易得，适用的催化剂，高效的分离方法，工艺条件不苛刻，基本无污染，成本低的合成路线。
关键字：，碳酸二甲酯，酯交换法，甲醇氧化羰基化，甲醇CO2法Synthesis and Application of dimethyl carbonateLiu Xiaorong0902 organicAbstract:Domestic and international development research and main purpose of dimethyl carbonate (DMC).Introduced phosgene and the transesterification method, oxidative carbonylation, methanol CO2 method, synthesis of the DMC to compare the pros and cons of each technology and synthesis technology choice.Raw materials, cheap and easy to apply to the catalyst, efficient separation methods, the process is not harsh, the basic non-polluting, low-cost synthetic route should be selected in the actual production.Keywords:Dimethyl carbonate;Transesterification method;Oxidation of Methanol carbonylation;Methanol CO2 law目录1.前言 (1)1.1.碳酸二甲酯的研究背景及现状 (1)1.1.1国外DMC的发展概况 (1)1.1.2国内DMC的生产现状 (2)1.1.3国际、国内碳酸二甲酯生产技术对比 (2)1.2碳酸二甲酯的应用研究 (3)1.2.1碳酸二甲酯的用途 (3)1.2.2碳酸二甲酯下游产品及用途 (6)2.合成方法 (7)2.1光气法 (7)2.1.1甲醇光气法 (7)2.1.2光气甲醇钠法 (8)2.2酯交换法 (8)2.2.1碳酸乙（丙）烯酯与甲醇酯交换法 (8)2.2.2硫酸二甲酯酯交换法 (9)2.3甲醇氧化羰基化法 (9)2.3.1甲醇液相氧化羰基化法 (9)2.3.2甲醇气相氧化羰基化法 (10)2.4甲醇CO2法 (11)3.关键技术的选择 (12)3.1甲醇光气法 (12)3.2硫酸二甲酯与碳酸钠酯交换法 (12)3.3甲醇氧化羰基化法 (12)3.3.1甲醇氧化羰基化法催化剂和分离技术的选择 (13)3.4甲醇氧化羰基化法 (15)4.结束语 (16)参考文献 (17)谢辞 (19)1.前言1.1.碳酸二甲酯的研究背景及现状碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4℃，沸点90.1℃，密度1.069 g/cm3,难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶[1]。
中国碳酸二甲酯(DMC)供需现状及生产技术分析
中国碳酸二甲酯（DMC）供需现状及生产技术分析一、DMC行业产业链碳酸二甲酯应用非常广泛。
以它为原料可直接合成食品添加剂、抗氧化剂、植物保护剂、高级树脂、燃料和药物中间体、表面活性剂等。
同时，DMC含氧量高达53.3%，可作为环保型车用汽油添加剂，在增加辛烷值，减少排放物方面都优于当前所使用的甲基叔丁基醚（MTBE）；DMC还可作为高能电池电解液和酯交换法制备碳酸二苯酯（DPC）的原料。
二、中国DMC行业市场现状分析尽管2020年开始我国DMC产能迎来快速扩张，但相工业级DMC，电池级产品存在较高工艺门槛和技术壁垒，对产品的纯度要求也从99.9%提升至99.999%，预计未来供需仍将处于紧平衡。
产量方面，2020年我国DMC产量为50.95万吨，同比增长12.9%，原有厂家产量较2019年基本变化不大，仅红四方装置2020年上半年开工较少，下半年方才恢复正常，产量缩减较多。
进出口数量方面，2017-2020年我国DMC进口量逐年减少，出口量逐年增长，2020年进口量为5.11万吨，出口量为14.03万吨，预计到2023年我国DMC进口量进一步下降至3.14万吨，出口量增长至21.34万吨。
表观消费量方面，2020年我国DMC表观消费量为42.03万吨，同比增长12.2%。
受益于锂电需求的高速增长，以及非光气法PC产能的快速扩张，我国DMC需求量将持续增长，预计2021-2023我国DMC 消费量将分别达60.73、90.21和122.60万吨，增长迅速。
2016年以前波动趋势较为平缓，2016年以来新能源电动汽车持续放量带动了电解液需求，DMC价格呈现季节性波动，在第三、四季度随锂电需求呈旺季爬坡趋势。
2020年8月，由于PO酯交换法原材料PO在聚醚下游需求爆发，PO价格暴涨带动了DMC价格爬升至近十年最高价16000元/t，随后多套新装置投产，产能释放使得DMC 价格又迅速下跌至正常水平。
2021年上半年整体来看，DMC价格较为平稳。
碳酸二甲酯的生产工艺
碳酸二甲酯的生产工艺碳酸二甲酯（dimethyl carbonate，DMC）是一种重要的工业化学品，广泛应用于溶剂、助溶剂、清洗剂、化学试剂等领域。
DMC的生产工艺主要有甲醇碳酸化法和二氧化碳甲醇化法两种。
甲醇碳酸化法是目前应用较广泛的DMC生产工艺。
其主要的生产过程如下：1. 原料准备：将高纯度的甲醇和碳酸氢铵加热至一定温度，使其分解得到二氧化碳和氨气。
2. 碳酸化反应：将分解得到的二氧化碳和甲醇在催化剂的作用下进行碳酸化反应，生成DMC。
碳酸化反应是一个可逆反应，通过不断去除产生的水，使反应向生成DMC的方向进行。
3. 分离和提纯：通过蒸馏和洗涤等工艺，将反应混合物中的DMC和杂质分离，得到高纯度的DMC。
二氧化碳甲醇化法是一种新兴的DMC生产工艺，具有环保、高效的特点。
其主要的生产过程如下：1. 原料准备：将高纯度的甲醇和二氧化碳气体进行预处理，除去其中的杂质。
2. 反应装置：利用催化剂催化，将甲醇和二氧化碳反应生成DMC。
3. 分离和提纯：通过蒸馏和洗涤等工艺，将反应混合物中的DMC和杂质分离，得到高纯度的DMC。
以上两种生产工艺都有其各自的优缺点。
甲醇碳酸化法工艺成熟，工艺流程相对简单，但反应过程中会产生一定量的废水。
二氧化碳甲醇化法工艺对环境友好，但对催化剂的要求较高，并且催化剂的制备和回收都存在一定的挑战。
DMC的生产工艺还在不断创新和改进中，以提高产率、降低成本和减少环境排放。
随着对环保要求的不断提高，二氧化碳甲醇化法工艺有望成为DMC的主要生产工艺。
同时，新型的催化剂的开发也将推动DMC生产工艺的进一步发展。
碳酸二甲酯在有机合成中的应用
碳酸二甲酯在有机合成中的应用摘要： 介绍新的绿色化工基本原料---碳酸二甲酯（DMC ）在有机合成中的应用. 主要介绍碳酸二甲酯参与的甲基化反应, 羰基化反应, 酯交换反应和氨解反应.关键词：碳酸二甲酯(DMC); 光气; 甲基化; 羰基化; 酯交换; 氨解1. 前言碳酸二甲酯(DMC) 是一种新的低污染、环境友好型的绿色基础化工原料，对于环境保护具有重大意义。
分子式为CO(OCH 3)2，其分子结构中含有一CO 、一COOCH 3、一CH 3等多种官能团，化学性质非常活泼，作为有机合成中间体能与酚、醇、胺、肼、酯类化合物发生反应合成许多具有特殊性质的化合物[1]。
1992年它在欧洲通过了非毒性化学品的注册登记，因而在许多领域有望全面替代剧毒的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等[2]。
2. 羰基化反应2.1 碳酸二甲酯和3一戊酮合成丙酸甲酯.+CH 3CH 2CCH 2CH 3CH 3OCOCH 2CH 3CH 2CCHCOCH 3O O OCH3+CH 3OH 2 CH 3CH 2COCH 3O O以碳酸二甲酯(DMC)和3-戊酮为原料, 以具有中强碱位的Mg 为催化剂合成丙酸甲酯[3]. 丙酸甲酯是一种重要的化工原料,可以用作香料、溶剂、萃取剂及增塑剂等，在食品、香料等行业有着广泛的应用.2.2 碳酸二甲酯和苯乙酮反应合成苯甲酸甲酯. CCH 3+CH 3OCOCH 3O COCH 3+CH 3COCH 3OO碳酸二甲酯和苯乙酮在固体碱催化下合成苯甲酸甲酯. Bronsted —Lewis 酸碱离子对和固体碱表面配位不饱和的02-所造成的强碱位由有利于碳酸二甲酯的甲氧基羰基化产物(主产物为苯甲酸甲酯和乙酸甲酯)的生成[4].2.34,4-二苯甲烷二胺(MDA)和碳酸二甲酯(DMC)生成4,4-双(二甲氨基)二苯甲烷(MDC)H2N NH2+H3COCOCH3OCH3OHH3COOCHN NHCOOCH3+二苯甲烷二胺(MDA)和碳酸二甲酯(DMC)在乙酸锌催化下主要发生甲氧羰基化反应, 以高达98％的收率生成二苯甲烷二氨基甲酸酯(MDC).甲氧羰基化反应过程中生成的主要副产物为3种, 它们都是一端甲氧羰基化了的甲基化物, 这表明MDA和DMC反应过程中存在着甲氧羰基化和甲基化两个反应方向，而且甲氧羰基化反应在竞争中处于绝对的优势[5].3. 甲基化反应常用的甲基化剂硫酸二甲酯(DMS)和CH3Cl不仅具有毒性和腐蚀性，且碱用量大，又存在产物分离问题. 用DMC作甲基化试剂可避免生产过程中的危险、设备腐蚀及环境污染[6].3.1 4，4 -二苯甲烷二胺(MDA)与碳酸二甲酯(DMC)合成4，4 -双(二甲氨基)二苯甲烷(MBDMA).H2N2+H3COCOCH3OCH3OH(H3C)2N N(CH3)2++CO24，4 -二苯甲烷二胺(MDA)与碳酸二甲酯(DMC)为原料甲基化反应合成4，4 -双(二甲氨基)二苯甲烷(MBDMA). NaY分子筛催化剂促进甲基化反应的发生，适宜的反应条件为：催化剂用量m(NaY): m(DMC)=0．07：1，反应物配比n(DMC)：n(MDA)=30：1，反应温度190 ℃，反应时问6 h，此时MDA完全转化，MBDMA选择性达97％[5]. 为用途广泛的精细化工品4，4 一双(二甲氨基)二苯甲烷(MBDMA)提供了一条绿色清浩且操作简便的合成路线.3.2 碳酸二甲酯(DMC)为甲基化试剂与淀粉(St)进行了常压甲基反应制甲基淀粉.DMC与淀粉的甲基化反应方法具有突出的安全、清洁、环保的技术优势，突破了传统淀粉甲基化方法在实施时的技术障碍, 有望解决长期以来甲基淀粉无法商品化、无法量产的技术难题, 潜在的经济和社会效益将十分明显[7].3.3 用碳酸二甲酯(DMC)代替传统的有毒有害试剂DMS 作甲基化试剂，以2，6-二氯苯酚(DCP)为原料, 在固体碱与相转移催化剂(PTC)作用下, 合成了2，6-二氯苯甲醚(DCA) [8]. 2, 6-二氯苯甲醚(DCA)是重要的医药、农药中间体. 3.4 两可的亲核苯肼和碳酸二甲酯(DMC)在酸性和碱性环境生成不同的产物. 苯肼和碳酸二甲酯(DMC)在碱性环境中羧甲基化在N-1上，而在催化剂和加热条件下羧甲基化在N-2上. 这些化合物的生成解释采用硬软酸碱理论. 一些金属催化苯肼盐改变了，这影响在N -对苯二羧甲基化反应，而不是选择性的[9].[10]3.5 金属有机骨架与铝，铜和作为1,4 -苯二甲酸（铝）和1,3,5-苯三酸为配体（铜和铁）中心金属原子的铁（MOFs ）的选择性和催化剂的活性促进与碳酸二甲酯（DMC ）的芳香胺甲基化, 有便利的反应条件, 良性、可重复使用, 符合成本效益的催化剂的优势, 避免了额外的溶剂使用, 并使用一个安全、绿色的甲基化剂, 只产生作为副产品的二氧化碳和甲醇[11].4．酯交换反应4.1 碳酸二甲酯与月桂醇酯交换制备碳酸二月桂酯碳酸二甲酯(DMC)与月桂醇在KF ／MgO 催化下酯交换反应制备碳酸二月桂酯(DDC) [12]. 该反应分两步进行, 首先DMC 与月桂醇反应生成甲基月桂基碳酸酯(MDC)，然后MDC 进一步与月桂醇反应或MDC 自身发生歧化生成DDC.+H 3COCOCH 3O C 12H 25OH C 12H 25OCOCH 3+CH 3OHO C 12H 25OCOCH 3O +C 12H 25OH C 12H 25OCOC 12H 25O +CH 3OHC 12H 25OCOCH 3O 2C 12H 25OCOC 12H 25+CH 3OCOCH 3O长链碳酸酯可广泛应用于润滑油、化妆品、增塑剂和燃油添加剂等领域．它们具有较低的倾点和较高的热氧化稳定性，同时还具有良好的润滑性、耐磨性、自清洁性、耐腐蚀性以及与烃类油很好的可溶性, 这使其与作为润滑油的普通矿物油相比显示了独特的优越性[13].4.2 碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换制备碳酸二苯酯碳酸二甲酯与乙酸苯酯MoO3催化酯交换反应合成碳酸二苯酯. 通过引入乙酰基, 以DMC 和PA 为原料合成DPC 反应, 因其可以消除DMC 和苯酚酯交换所受的热力学限制, 实现“100％ 原子利用率”, 符合“原子经济”的要求而具备实现DPC 清洁生产的良好应用前景[14].4.3 苯酚与碳酸二甲酯合成碳酸二苯酯苯酚与DMC 酯交换合成DPC 是一个两步可逆反应, 总的反应方程式见式(1), 具体过程见式(2)～式(4). 苯酚先与DMC 酯交换生成甲基苯基碳酸酯(MPC), MPC 进一步与苯酚酯交换生成DPC,两步反应中都生成副产物甲醇. DPC 也司由MPC 自身歧化反应生成, 同时副产与DPC 等物质的量的DMC. 该反应进行时, 体系中还存在一个主要的副反应(5)[15].CH 3OCOCH 3OOCOO +2CH 3OH H 3C OCOO +2CH 3OH +2CH 3OCOCH 3O+H 3C OCOO +OCOO +2CH 3OH H 3C C+OCO O 2OCOO +CH 3OCOCH 3CH 3OCOCH 3O +OCH 3+CO 2+CH 3OH (2)(1)(3)(4)(5)4.4 以叔丁醇为有机溶剂, 采用固定化脂肪酶Novozym435催化棉籽油与碳酸二甲酯进行酯交换反应制备了生物柴油. 以碳酸二甲酯为酰基受体、叔丁醇为有机溶剂, Novozym435催化棉籽油与碳酸二甲酯进行酯交换反应制备生物柴油的优化反应条件为: 碳酸二甲酯与棉籽油摩尔比为4、叔丁醇与碳酸二甲酯体积比为1．5、Novozym435用量为12．5％ 、反应温度50℃ 、反应时问24 h 、搅拌转速160 r ／min 、不加水, 在此条件下, 脂肪酸甲酯收率可达到96％以上[16].4.5 碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换合成碳酸甲乙酯(EMC) [17]. CH 3OCOCH 3+C 2H 5OCOC 2H 5 2 CH 3OCOC 2H 5O O O碳酸甲乙酯是一种用途广泛的最简单的不对称碳酸酯，它粘度小、介电常数大、对锂盐的溶解性强、安全稳定, 故可被用作高能量锂离子电池的有机电解液, EMC 与对称碳酸酯，如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯相比, 具有不可比拟的优点, 例如能提高电池的能量密度和放电容量, 还能延长电池的使用寿命, 同时具有良好的低温使用性能.5 氨解反应5.1 碳酸二甲酯与胺类化合物反应生成氨基甲酸酯, 由氨基甲酸酯分解制备异氰酸酯[18]. R NH 2+CH 3OCOCH 3NH 3O+CH 3OHR NH COCH 3OR NCO +CH 3OH用碳酸二甲酯替代光气与胺类化合物反应生成氨基甲酸酯, 再由氨基甲酸酯分解制备异氰酸酯[18]. 该过程中唯一的副产物甲醇又是制备DMC 的原料, 可以重复利用, 完全符合现代绿色合成的要求. 异氰酸酯是一种重要的有机合成中间体， 主要应用在合成农药，医药和聚氨酯等，所合成的目标物 4-甲基环己基异氰酸酯是合成降糖药物格列美脲的重要中间体。
碳酸二甲酯的应用及制备方法
我国碳酸二甲酯生产技术现状及发展建议
第49卷第12期辽宁化工Vol.49，No.l2 2020 车 12 月_______________________________Liaoning Chemical Industry___________________________December,2020我国碳酸二甲酯生产技术现状及发展建议李新\曾春阳3，郭建军\石磊2(1.山东石大胜华化工集团，山东东营257093;2.沈阳化工大学资源化工与材料教育部重点实验室，辽宁沈阳110142;3.中国石油和化工工业联合会，北京100723 )摘要：碳酸二甲酯（D M C)是重要的无毒绿色溶剂、添加剂以及聚碳酸酯原料，未来国内市场消耗量在200~300万t i1规模。
本文结合生产实际，综合考虑生产成本、原料来源、下游产物市场、能耗以及环境污染等因素系统讨论和对比了各种D M C合成技术的优缺点，并客观描述了各种技术产业现状。
国内D M C传统应用领域基本趋于饱和，但应用潜力较大，主要集中在聚碳酸酯行业及绿色溶剂、添加剂行业。
今后开发D M C和甲醇共沸物的低能耗分离技术为再次降低D M C生产成本的关键。
关键词：碳酸二甲酯；酯交换；聚碳酸酯；现状；发展建议中图分类号：T Q203.3文献标识码：A文章编号：1004-0935( 2020)12-1533-06碳酸二甲酯（DMC)作为重要溶剂和化T原料 被广泛应用[1]。
DMC作为原料用于合成聚碳酸酯单 体碳酸二苯酯、异腈酸酯、氨基甲酸酯等多种化工 产品[2]。
DMC无毒且结构中含有甲基、羰基等官能 团，能够代替剧毒的硫酸二甲酯、氯甲酸甲酯以及 光气进行甲基化反应合成许多高附加值的下游产 品，消除这些剧毒化学品对环境的污染，在医药、农药等精细化工领域广泛应用[3]。
DMC具有高电介 质常数、较高的电化学稳定性以及低黏度等特性，是锂离子电池电解液主要溶剂[4]。
DMC具有含氧量 高、辛烷值高、汽油/水分配系数好、低毒和快速生 物降解等优点，是一种优良的汽、柴油添加剂[5]。
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。
碳酸二甲酯的用途及合成技术概述
碳酸二甲酯的用途及合成技术概述作者：李新来源：《科学与财富》2011年第07期[摘要] 介绍了碳酸二甲酯的主要用途，概述了目前可行的合成技术，指出尿素两步醇解法将是国内DMC行业发展的趋势。
[关键词] 碳酸二甲酯用途合成技术碳酸二甲酯（Dimethyl Cabonate）简称DMC，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4℃，沸点90.1℃，密度1.069g/cm3,难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。
DMC毒性很低，在1992年就被欧洲列为无毒产品，是一种符合现代"清洁工艺"要求的环保型化工原料。
1、DMC的用途DMC的分子结构独特（CH3O-CO-OCH3），其特殊的分子结构和优良性能决定了DMC 广泛的用途，主要概括如下：（1）代替光气、硫酸二甲酯光气（Cl-CO-Cl）和硫酸二甲酯（DMS）具有高腐蚀性和剧毒，迫于环保压力将会逐渐被淘汰。
而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的有效羰基化数和甲基化数分别是光气和DMS的2.2倍、1.7倍，因此DMC 可以代替光气作作羰基化剂，代替DMS做甲基化剂。
（2）低毒溶剂DMC具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。
（3）汽油添加剂DMC具有高氧含量（分子中氧含量高达53%）、优良的提高辛烷值作用（（R+M）/2=105）、无相分离、低毒和快速生物降解性等性质，使汽油达到同等氧含量时使用的DMC 的量比甲基叔丁基醚（MTBE）少4.5倍，从而降低了汽车尾气中碳氢化合物、一氧化碳和甲醛的排放总量，此外还克服了常用汽油添加剂易溶于水、污染地下水源的缺点，因此DMC将成为替代MTBE的最有潜力的汽油添加剂之一。
（4）高效电池电解液碳酸酯类产品在该领域的应用受到普遍关注。
碳酸二甲酯的合成与应用研究进展
三、碳酸二甲酯的用途
1、食品工业：碳酸二甲酯在食品工业中主要用作添加剂，可以改善食品的 口感和风味。此外，它还可以用于生产巧克力、饮料等食品。
2、医药行业：碳酸二甲酯在医药行业的应用主要是作为药物中间体，用于 生产抗生素、抗癌药物等。此外，它还可以用于生产局部麻醉剂、镇静剂等。
3、涂料行业：碳酸二甲酯在涂料行业中可以作为涂料的原料，能够提高涂 料的性能和稳定性。此外，它还可以用于生产印刷油墨、磁性材料等。
应用领域及其研究进展
碳酸二甲酯是一种多功能的化工原料，被广泛应用于各个领域。在化学反应 介质方面，碳酸二甲酯可以用作有机合成中的甲基化剂、羰基化剂和羟甲基化剂 等，其衍生物也可用于药物、农药、染料等领域。此外，碳酸二甲酯在涂层体系 中也有广泛应用，可作为高分子材料的交联剂、固化剂等，提高涂层的耐候性、 耐磨性等性能。
碳酸二甲酯的合成与应用研究进展
01 引言
目录
02
合成方法及其研究进 展
03
应用领域及其研究进 展
04
环境保护及其研究进 展
05 结论
06 参考内容
引言
碳酸二甲酯是一种有机化合物，具有优良的物理和化学性能，被广泛应用于 化工、能源、环保等领域。作为一种重要的有机化工原料，碳酸二甲酯的合成与 开发应用已成为当今化学研究领域的热点之一。本次演示将重点介绍碳酸二甲酯 的合成方法、应用领域、环境保护及其研究进展，以期为相关领域的研究人员提 供参考。
为了进一步扩大碳酸二甲酯的应用范围，还需要对其合成方法和用途进行更 深入的研究和探索。
谢谢观看
结论
碳酸二甲酯作为一种重要的有机化工原料，具有广泛的应用领域和良好的环 保性能。本次演示介绍了碳酸二甲酯的合成方法、应用领域以及环境保护方面的 研究进展。随着科技的不断进步，对于碳酸二甲酯的研究仍将进一步深入，探索 更加绿色、高效的合成方法及应用领域，对于推动碳酸二甲酯产业的发展和环境 保护具有重要意义。
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。
碳酸二甲酯的生产工艺及用途
碳酸二甲酯的生产工艺及用途一、摘要碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，市场前景看好，其酯交换法合成工艺正逐渐引起国内外广泛关注。
开发新型酯交换工艺，能明显降低投资及成本，可获得良好的经济效益。
二、关键词碳酸二甲酯生产工艺 DMC用途三、碳酸二甲酯的物理性质碳酸二甲酯（Dimethyl Cabonate）简称DMC，分子结构简式为O∥CH3—O—C—O—CH3常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4 ℃，沸点90.1 ℃，密度1.069 g/cm3,难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。
DMC毒性很低，在1992年就被欧洲列为无毒产品，是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型化工原料，因此DMC的合成技术受到了国内外化工界的广泛重视。
四、碳酸二甲酯的生产工艺DMC的生产方法主要有三种：即光气法、酯交换法和甲醇氧化羰基化法（包括液相法和气相法），后两种方法一般称为非光气法。
与光气化生产工艺相比，氧化羰基化法规模大，单位投资低，环境污染小，生产安全性高，产品成本也比较低，是目前发达国家的主要生产方法。
另外还有尿素甲醇解法，目前正在中式和小规模生产。
1.光气法光气法是DMC最早的合成方法，采用光气和甲醇或甲醇钠为原料反应生成DMC。
反应式为：COCl2+2CH3OH −→−(CH3O)2CO+2HClCOCl2+2CH5ONa −→−(CH3O)2CO+2NaCl该法原料光气有剧毒，工艺流程长，设备管道腐蚀严重，污染环境，从安全、经济、环保等方面考虑，此法不宜采用，应逐步淘汰。
2.酯交换法该法以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应生成DMC 并联产丙二醇或乙二醇：C 4H6O3+2CH3OH −→−(CH3O)2CO+CH3CHOHCH2OH(CH2O)2CO+2CH3OH −→−(CH3O)2CO+CH2OHCH2OH碳酸丙烯酸或碳酸乙烯酯，可由环氧丙烷或环氧乙烷与CO2合成：C 3H6O+CO2−→−C4H6O3C 2H4O+CO2−→−C3H4O3由于环氧乙烷需钢瓶贮运，费用较环氧丙烷高，一般国内采用环氧丙烷为原料。
碳酸二甲酯用途范文
碳酸二甲酯用途范文
1.化工领域：碳酸二甲酯是一种重要的化工原料，可用于生产多种化
学品，如聚碳酸酯（一种重要的高分子材料）、聚醚聚醇（一种重要的聚
氨酯原料）、聚乙烯醇（一种重要的助剂）等。
此外，碳酸二甲酯还可用
于生产农药、医药中间体等产品。
2.新能源领域：碳酸二甲酯可作为锂离子电池和超级电容器中的电解
液溶剂。
与其他常用电解液相比，碳酸二甲酯具有较高的电荷传输能力和
较低的燃烧性能，因此在电池领域具有广泛的应用前景。
3.清洁能源领域：由于碳酸二甲酯的低挥发性和低毒性，它可以作为
传统溶剂（如甲苯、二甲苯等）的替代品，广泛应用于涂料、油墨、清洗
剂等领域。
与传统溶剂相比，使用碳酸二甲酯还可以减少有害物质的排放，对环境更为友好。
4.医药领域：碳酸二甲酯是一种理想的制药溶剂，可用于提取、浓缩
和纯化药物。
它还可以作为药物的输送介质，帮助药物快速传递到体内靶
组织。
由于碳酸二甲酯具有较低的毒性和可溶性，被广泛应用于药物制剂
的合成和制备过程中。
5.有机合成领域：碳酸二甲酯可以作为一种绿色溶剂，广泛应用于催
化剂的合成和催化反应的催化剂。
其较高的沸点和低挥发性可以提高催化
反应的效率和产率，并减少环境污染。
6.其他应用领域：碳酸二甲酯还可用作润滑油添加剂、合成香料、溶
剂型染料等。
总之，碳酸二甲酯作为一种多功能化学品，被广泛应用于化工、医药、能源等多个领域。
它具有许多传统有机溶剂所没有的优点，如低毒性、低
挥发性和可再生等，并对环境产生较小的影响，因此在未来的发展中具有巨大的潜力。
碳酸二甲酯(DMC)
碳酸二甲酯(DMC)的化学性质很活泼，可代替剧毒的光气及硫酸二甲酯、氯甲烷等用作羰基化剂和甲基化剂，是很重要的有机合成中间体，广泛应用于制备聚氨酯、聚碳酸酯、医药、农药、香料、合成润滑油等，还可应用于特种油漆溶剂、医疗生产用溶煤和喷雾剂等。
目前国外共有DMC生产厂家12家，总生产能力近6万t/a。
主要的生产厂家在日本和意大利，日本占全世界总产能的58%；意大利占全世界总产能的20%左右。
世界异氰酸酯类化合物的年产量已达300多万t，如果都采用DMC代替光气生产，仅此一项就需DMC 300多万t。
我国DMC开发始于20世纪70年代，起初的厂家主要采用光气法工艺，近年来已有不少厂家采用较为先进的酯交换法。
目前国内多家企业都有DMC扩建或新建计划，将新增产能近9万t/a。
据调查，1999年我国生产的DMC 67.5%出口，32.5%国内消费。
DMC的用途非常广泛，然而国内只在医药、农药等少数几个产品上使用。
2000年大约77.4%的DMC用于生产医药环丙沙星，约22.6%用于生产农药除草剂黄草灵及生产锅炉清洗剂对二氨基脲和溶剂等。
由于我国沙星类药品产量近几年不会有明显的增加，国内农药生产厂家由于价格等原因依然广泛使用硫酸二甲酯，因此DMC在这一领域的消费量不会有太大增长。
在PC的应用方面，我国目前具有PC生产能力的厂家只有3家，由于生产工艺等原因产量都较小，且不用DMC工艺，如果PC的生产工艺得到发展，将是我国DMC最有发展潜力的市场之一。
<报告篇幅>=20页
<字数>=16000。
碳酸二甲酯的生产、应用及发展
由甲醇与光气作用合成氯甲酸甲醋 ，再与 甲醇
反 应 生成 ＤＭ Ｃ， 应 式 如 下 ： 反
ＣＯＣｈ ＋ Ｃ Ｈ Ｈ — ＣＩ ＯＯＣ Ｃ Ｈｊ＋ ＨＣＩ
Ｃ Ｃ Ｏ Ｈ３＋ Ｃ Ｏ ｉＯ Ｃ Ｈ Ｈ一
（ Ｈ３ ｃ ＋ Ｈ Ｃ ０ｈ ｏ ＣＩ
此法是最古老 的方法 ，由于所用 的原料 光气剧 毒， 且工艺复杂 ，副产物氯化氧腐蚀严重 和存在污
染 ， 此法不宜推广。 故
Ｉ 憧一 日期 】 ０ —０ 一０ ２ ０１ Ｂ １ Ｉ 怍奢■ 舟】 丽捐（ ９ ６ ， ， 事 １ ６ 一） 女 讲师 ， 理从事 精细化 工教学与 科研 工作 。
目前 我 国采 用 此 法 生 产 ＤＭ Ｃ的 厂 家 有 重 庆 长
风化工厂、 上海吴淞化工厂 、 江苏吴县农 药厂、 台洲 精细化工厂 、 阜新有机化工厂…。总产量约为 １００ ０
ｔ ， 品纯 度 约 为 ９ ％ ， 含 量 较 高 ． 用 受 到 限 ／ａ 产 ５ 氯 使 制。
毒 代 用 品 ． 在这 种 情 况 下 ＤＭ Ｃ应 运 而 生 。此 外 ， ＤＭＣ 还是 生 产 聚碳 酸 醋 、异 氰 酸 酯 、聚 氨 醋 等 的重 要 原料 ． 性 能 优 良的 溶剂 ． 能 够 减少 废 气 污染 舳 是 是 汽 油 添加 剂 …。 因此 ， ＤＭＣ成 为 ２ 世 纪 化 工 产 品 有 １ 机 合 成 的 新 基 块 ” 是 一种 很 有 发 展 前 途 的 “ 色化 ， 绿 工 产 品 ” 。
酯 交换 反应 是一 个 放 热 的 可 逆 反 应 ，所 以 较 温 和 的 条 件 下 ，采 用 反 应 精 馏 技 术 最 合 适 。 催 化 剂 通 常 为 碱 金 属 的 氢 氧 化物 、 盐 或 碳 酸 盐 ，如 甲醇 钠 、 醇
碳酸二甲酯的生产方法及应用
Ｃ ＯＣ １ ２＋２ Ｎ ａ ＯＣ Ｈ３ — （ ＣＨ３ Ｏ） ＣＯ ＋２ Ｎａ Ｃ １ 该 合 成 工 艺 特 点是 产 品 中氯 含量 较 高 ， 工 艺 相
Ｈ２ ｏ
ＣＯ ＋Ｃ ｕ（ ＯＣ Ｈ３ ） Ｃ ｌ —｝ （ ＣＨ３ Ｏ） ２ Ｃ Ｏ ＋２ Ｃ ｕ Ｃ １
２ Ｃ Ｈ３ ＯＨ ＋Ｃ Ｏ ＋１ ／ ２ ０ ２ — （ Ｃ Ｈ３ Ｏ） ２ Ｃ Ｏ ＋Ｈ２ ｏ 气 相 法 ’ 以 Ｃ Ｏ， Ｏ 和 Ｃ Ｈ ＯＨ 蒸 气 为 原 料 ， 采 用 负 载 于 活 性 炭 上 的 Ｃ， Ｈ ＮＣ ｕ（ ＯＣ Ｈ ） 为催化 剂 ，
应 ， 包 括光 气 甲醇法 和 甲醇钠 法 … ， 反应 式 如下 ： Ｃ ＯＣ １ ２＋ ２ Ｃ Ｈ３ Ｏ Ｈ ＋２ Ｎａ ＯＨ —｝（Ｃ Ｈ３ Ｏ） ２ Ｃ Ｏ ＋
２Ｎａ ＯＨ ＋２Ｈ ２ Ｏ
温度 １ １ ０ ℃ 。特 点 是 工 艺 简 单 ， 产 品容 易分 离 ， 催 化 剂再 生 性好 ， 但 是 选 择 性 较 差 。 目前 好 多 专 家 学 者 针 对此 选择 性较 差 的问 题进 行 了大 量 的研 究 ， 研 究 效 果显 著 ， 这种 生产 工艺 也得 到 了巨 大的关 注 。
碳 酸二 甲酯合 成 方 法 有 ： 光气法 、 酯交换法 、 甲 醇 氧 化羰基 化 法 、 甲醇 和二 氧化碳 直 接合成 法 等 ， 每 种 合成 方法 各 有优 缺 点 ， 下 面介 绍 常 用 的 几 种合 成
方法。
１． １ 光 气 甲 醇 法
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碳酸二甲酯生产技术和应用领域开发
摘要：碳酸二甲酯是21世纪有机合成的一个“新基石”和“绿色化工产品”，极具市场潜力。
文章对碳酸二甲酯的生产工艺及经济技术进行了分析对比。
综合考虑气相氧化羰基化法技术经济性最好。
尿素甲醇法工艺可变成本最低，是最有希望的碳酸二甲酯生产工艺。
关键词：碳酸二甲酯，生产工艺，经济分析，应用
碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate简称DMC) ，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4℃，沸点90.1℃，密度1.0699/cm3，难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几所有的有溶剂混溶。
DMC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，是一种重要的有机化工中间体。
1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Non-toxic substance)的注册登记，属于无毒化工产品，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二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可替代苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。
DMC还是新能源锂电池电解液的理想溶剂。
此外，DMC作汽油添加剂、清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。
DMC被认为21世纪有机合成的一个“新基石”和“绿色化工产品”。
1 碳酸二甲酯的生产技术
1.1 甲醇氧化羰基化法
甲醇氧化羰基化法是以甲醇和CO、O2为原料，以CuCl 等为催化剂，在条件下直接合成。
甲醇氧化羰基化法分为液相法和气相法工艺。
该工艺的主要优点是原料成本低，产品纯度高；缺点是催化剂中的Cl-对设备腐蚀严重，高转化率时催化剂失活严重，单程转化率低，设备投资巨大，目前属于淘汰技术。
1.2 酯交换碳酸丙烯酯法
该技术以环氧丙烷和CO2生产碳酸丙烯酯，再与甲醇酯交换生产DMC和丙二醇。
国内企业绝大多数采用此法，技术成熟，单套规模达到万吨级。
与甲醇氧化羰基化法相比，该法优点是反应条件温和，设备材料基本上全为碳钢。
投资较低，但蒸汽消耗较高，生产成本较高。
另外，受原料（丙烯或环氧丙烷）、副产品市场和装置规模影响较大。
1.3 尿素直接醇解法
以尿素和甲醇为原料，生产DMC 副产氨气。
如与尿素装置联产，副产氨气可作为合成尿素的原料，无三废产生，形成闭合回路。
生产过程腐蚀性小，设备基本上全为碳钢。
中科院山西煤炭化学所技术正在山东泰安建设5000t/a工业化示范厂，据称催化剂活性好，选择性高，寿命长；生产成本低，DMC 纯度不小于99.5%，不含卤素等有害杂质，年产万吨装置总投资约4500 万元。
1.4 甲醇与CO2合成法
甲醇和C O2在催化剂作用下直接合成DMC：
C O2 +CH3OH →(CH2O)CO+H2O
反应分均相催化体系和非均相催化体系，均相催化研究较多。
该法的优点是原料价廉易得，副产物少，对环境危害极小。
与甲醇氧化羰基化法比较，不存在“爆炸极限”问题，相对安全。
从经济和环保角度来看，是有发展前途的方法。
如果筛选出更优良的催化剂、助催化剂和吸水剂，提高反应转化率，该法有望成为工业合成DMC的主要途径之一。
华东理工大学正进行该技术研究。
2 碳酸二甲酯合成路线对比[1~2]
2.1 4种合成路线的优缺点
表1 4 种碳酸二甲酯合成路线对比
从表1 可知，4 种合成路线中，酯交换法工艺最为成熟，工业化时间最长，因此，安全性高，产品收率高，不足之处是装置投资较高，只有大规模装置才具有市场优势，而且原料中需要环氧乙（丙）烷。
甲醇氧化羰基化法分为气相和液相两种，虽然也实现了工业化，甲醇氧化羰基化法存在设备易腐蚀、催化剂性能不稳定、易爆炸等安全隐患的缺点，从清洁生产的角度来看，尚有无法逾越的障碍。
尿素甲醇法生产过程绿色，存在问题是产品收率较低，装置投资高。
4 种工艺的关键技术都是催化剂开发。
2.2 碳酸二甲酯合成路线的工艺
4 种合成路线的反应条件对比见表2。
表2 碳酸二甲酯合成工艺对比
从表2 可知，从催化剂和反应器来看，液相氧化羰基化法使用铜化合物，对设备有较强腐蚀性，而且淤浆床的催化剂寿命短，还存在分离、回收的问题，增加了设备投资和操作费用。
气相氧化羰基化法使用固定床，不需要催化剂分离装置，避免了催化剂对设备的腐蚀，设备投资和操作费用均有大幅度降低。
尿素醇解法使用的催化剂对设备无腐蚀。
从环境来说，酯交换法以CO2和环氧乙（丙）烷为原料，副产物为乙二醇或丙二醇，CO2可从某些工厂排放的废气中获得，减少了环境污染，有利于资源综合利用和环境保护。
液相氧化羰基化法和气相氧化羰基化法有废水产生，前者存在设备腐蚀，后者引入了有毒的NO，反应组分中的CO、O2和甲醇有发生爆炸的危险。
尿素醇解法无三废产生。
从各方面比较来看：酯交换法反应条件温和，产率高，但存在投资大、成本高、副产物成分太高以及分离技术复杂等问题。
因此，尿素醇解法是碳酸二甲酯最有希望的一种新工业制备方法。
2.3 工业化合成路线的技术经济指标的对比
现将目前3 种工业化合成路线的技术和经济指标做一个对比，见表3。
表3 3 种合成路线的技术和经济指标比较
从表3 可以看出，液相氧化羰基化法投资最大，气相氧化羰基化法投资最少，仅为前者的二分之一；原材料消耗上来看，酯交换法最多，液相氧化羰基化法和气相氧化羰基化法比较接近；燃料动力和公用工程消耗及副产物回收相加来看，酯交换法最高，气相氧化羰基化法最低；综合考虑气相氧化羰基化法技术经济性最好。
尿素甲醇法合成DMC 是诸多工艺中最经济的一种工艺，据国外对150kt/a规模的DMC 4 种生产工艺进行成本分析，尿素甲醇法工艺可变成本为最低，其它顺序见表4。
表4 4 种生产DMC 工艺的可变成本分析比较
2.4 4 种工艺的经济效益对比
表5 4 种工艺的经济效益对比
从表5 可以看出，尿素甲醇醇解法的投资回收期最短，酯交换法最长；尿素醇解法的投资利润率最高，酯交换法最低。
综合各种因素来看，尿素甲醇醇解法是较有前途的生产方法。
3 碳酸二甲酯的应用[3~5]
目前世界DMC 总产能约500kt/a，生产商主要有美国GE公司、意大利ENI公司、日本三菱化学和宇部兴产公司等。
GE公司产能约占世界DMC 总产能的30%；其次是日本三菱化学公司和宇部兴产公司。
国外DMC 第一大消费领域是聚碳酸酯，其次是医药。
我国现有DMC 生产厂20 多家，2009年有效产能。