碳酸二甲酯

绿色有机合成的新基石—碳酸二甲酯制造技术进展

1.概述

碳酸二甲酯（DMC）是近年来受到国内外广泛关注的绿色环保型化工产品。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，可以在诸多领域替代光气、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高附加值的精细化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品添加剂、电子化学品等领域获得广泛应用。另一方面，其非反应性用途如溶剂、汽油及柴油添加剂等已经实用化。碳酸二甲酯具有优良的溶解性能，不但与其他溶剂的相溶性好，还具有较高的蒸发温度及蒸发速度快等特点，可以用作低毒溶剂用作涂料溶剂和医药行业用的溶媒等。DMC中的氧含量高达53%，亦有提高辛烷值或十六烷值的功能，因此，DMC作为最有潜力的汽柴油添加剂而备受国内外瞩目。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，DMC被誉为21世纪有机合成的一个“新基石”和“绿色化工产品”，具有广泛的应用前景。

由碳酸二甲酯出发制取的化工产品有环状碳酸酯类、烯丙基碳酸酯类、脂肪醇类、氰基酯类、酮基酯类、丙二酸盐、丙二酰脲类、羟基乙酸苯类、羟基香豆素类、肼和肼基甲酸酯类、芳香族碳酸酯、二苯基碳酸酯类、异氰酸酯类、氨基甲酸酯类、脲类、芳香族甲胺类、季胺盐类、氨基醇类、羟胺类、恶唑烷二酮类等化合物。由碳酸二甲酯可制取的有价值的商品有机化合物达一百多种。

2.物理和化学性质

2.1 物理性质

DMC结构式为(CH3O)2CO，相对分子量为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，爆炸极限为3.8%—21.3%，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。碳酸二甲酯略有刺激性气味，毒性远远小于光气、硫酸二甲酯和氯甲烷（三者均为剧毒品），对大白鼠、小白鼠经口致死量LD50=6400～12800mg/kg,属无毒或微毒化学品。表1是它们的物性与毒性的比较。

表1 DMC、光气、硫酸二甲酯和氯甲烷的物性、毒性比较

DMC是优良溶剂，作为溶剂的主要特点表现为熔点、沸点范围窄，表面张力大、粘度低、介电常数小，可得到较好的防静电效果，蒸发热低、相对蒸发速度快，具有速干性，与其他物质的相溶性好等。另外还具有闪电高、蒸气压低，在空气中爆炸下限高等特点，在贮运、使用中安全性高，且毒性较低，是一种清洁溶剂。因此，DMC在清洗和特殊领域内（特种油漆、医药品制造介质等）用作溶剂和溶媒，可以取代氟利昂、三氯甲烷等，还可以作为CO2的载体应用于

喷雾。