碳酸二甲酯 绿色化学作业
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。
l绿色化工 碳酸二甲酯
二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯人类生产和生活产生的大量排放物造成了严重的环境污染，绿色化学由此产生，其根本目标是节约资源和防止污染，从而预防和控制环境污染以及资源消耗等问题。
作为一种低毒性和具有多种反应活性的化学试剂，碳酸二甲酯的合成与应用近年来受到了广泛的重视。
它可以代替剧毒的光气和硫酸二甲酯作为环境友好的有机合成中间体和起始物质，应用于羰基化和甲基化的反应中。
此外，由于碳酸二甲酯具有较高的氧含量，可以取代甲基叔丁基醚作为汽油添加剂提高汽油的辛烷值。
作为废气大量排放的二氧化碳造成了严重的室温效应，而实际上，二氧化碳是一种丰富的可利用资源。
二氧化碳的化学利用既可以满足可持续发展的要求又可以满足绿色化学的要求，逐渐成为重要的研究方向之一。
而作为有机化学新基石的碳酸二甲酯也得到了人们越来越多的重视。
目前工业上碳酸二甲酯的主要合成路线是甲醇液相氧化羰基化发，甲醇与碳酸丙烯酯酯交换法。
与两步直接酯交换法相比，甲醇、环氧丙烷、二氧化碳一步合成碳酸二甲酯过程简单，能耗低、设备投资和产无分离花费少，在经济上更具吸引力。
除此之外，而从绿色化工方面看，由二氧化碳与甲醇合成碳酸二甲酯的方法尚有许多。
1.活性炭负载无机碱金属氢氧化物，制备新型负载催化剂，实现由二氧化碳、甲醇和环氧丙烷一步法合成碳酸二甲酯。
负载型固体碱的载体有氧化铝、分子筛、活性碳、氧化锆、氧化镁、氧化钛等。
负载的前驱体物种主要为碱金属、碱金属氧化物、碳酸盐、氧化物、硝酸盐、醋酸盐、氨化物或碱土金属醋酸盐。
甲醇、二氧化碳、环氧丙烷一步法合成碳酸二甲酯的反应方程式为：催化剂制备：一、活性碳载体的预处理：取活性碳于石英舟中，在氮气的保护下管式炉中873K焙烧4小时，备用。
二、浸渍法制备氧化钠、氧化钾基碳负载固体碱催化剂：活性碳组分负载量为5%，将活性碳等体积浸渍于一定浓度的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠以及碳酸钾水溶液中，室温静置数小时后于烘箱中383K烘6小时，最后在但其的保护下于管式炉中873K焙烧4小时即可得到碳负载的氧化钠、氧化钾催化剂。
绿色化工原料双(三氯甲基)碳酸酯的合成和应用
绿色化工原料双(三氯甲基)碳酸酯的合成和应用绿色化工是指在化工生产过程中，尽可能减少对环境和人类健康的影响，最大限度地降低化工生产的排放和污染。
双(三氯甲基)碳酸酯是一种重要的绿色化工原料，具有良好的环保性能和应用前景。
本文将介绍双(三氯甲基)碳酸酯的合成方法和在绿色化工领域中的应用，以期为绿色化工领域的研究和发展提供参考。
一、双(三氯甲基)碳酸酯的合成方法双(三氯甲基)碳酸酯的合成方法主要包括光气法、氯气法和碳酸二甲酯法。
碳酸二甲酯法是目前应用最为广泛的一种合成方法。
碳酸二甲酯法的具体合成步骤如下：1. 制备氯甲基氯化物：将氯甲基甲醚与氯化铝在四氯化碳中反应，生成氯甲基氯化物。
2. 氯甲基氯化物与碳酸二甲酯反应：将步骤1中得到的氯甲基氯化物与碳酸二甲酯进行缩合反应，生成双(三氯甲基)碳酸酯。
碳酸二甲酯法合成的双(三氯甲基)碳酸酯反应温和、产率高，且废气排放少，是一种较为环保的合成方法。
二、双(三氯甲基)碳酸酯的应用1. 作为溶剂：双(三氯甲基)碳酸酯具有优良的溶剂性能，可用作氯化聚烯烃和氯化聚丙烯的溶解剂，有机合成反应的溶剂，以及染料、树脂、涂料等领域的溶剂。
2. 作为反应中间体：双(三氯甲基)碳酸酯可作为有机合成反应中的重要中间体，用于合成具有特定功能和结构的有机化合物，例如聚碳酸酯树脂、医药中间体等。
3. 作为环保型塑料助剂：双(三氯甲基)碳酸酯可用作环保型塑料助剂，可以提高塑料制品的综合性能，包括耐热性、耐候性、电气性能等。
4. 其他应用：双(三氯甲基)碳酸酯还可用于有机合成催化剂、化学药剂的中间体、表面活性剂、防腐剂等领域。
双(三氯甲基)碳酸酯作为绿色化工原料，具有广泛的应用前景和重要的意义。
通过绿色合成方法的采用和对其应用性能的深入研究，可以推动双(三氯甲基)碳酸酯在绿色化工领域的广泛应用，促进绿色化工领域的持续发展。
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绿色原料碳酸二甲酯合成方法简介碳酸二甲酯是一种重要的有机化学品，广泛应用于塑料、涂料、纺织品、医药等领域。
传统的碳酸二甲酯合成方法需要使用有毒有害的反应物，对环境和人体健康造成严重危害。
因此，研究开发绿色原料碳酸二甲酯合成方法具有重要的意义。
一、绿色原料1. 甲醇传统的碳酸二甲酯合成方法中，通常使用氢氧化钠和苯基氯作为反应物，在反应过程中会产生大量的氢氧化钠废液和苯基废液。
而采用甲醇作为原料，则可以避免这种情况的发生。
2. 二氧化碳传统的碳酸二甲酯合成方法中，通常使用光气作为反应物，在反应过程中会产生大量的有毒废气。
而采用二氧化碳作为原料，则可以避免这种情况的发生。
二、催化剂1. 离子液体离子液体是一种绿色催化剂，具有良好的催化效果和环境友好性。
在碳酸二甲酯合成中，常用的离子液体有[BMIM][BF4]、[EMIM][BF4]等。
2. 碱性离子液体碱性离子液体是一种新型催化剂，具有良好的催化效果和环境友好性。
在碳酸二甲酯合成中，常用的碱性离子液体有[DBU][CH3COO]、[DABCO][CH3COO]等。
三、反应条件1. 温度碳酸二甲酯合成反应通常在较高温度下进行，常见的反应温度为80℃-120℃。
2. 压力碳酸二甲酯合成反应通常需要在一定压力下进行，常见的反应压力为1 MPa-10 MPa。
3. 时间碳酸二甲酯合成反应时间通常较长，需要数小时至数十小时不等。
四、实验步骤1. 实验前准备：将所需原料和设备准备好，并保持干燥和洁净状态。
2. 加入催化剂：将所选的催化剂加入反应体系中，并充分搅拌均匀。
3. 加入甲醇和二氧化碳：将甲醇和二氧化碳加入反应体系中，并充分搅拌均匀。
4. 调整反应条件：根据实验需要，调整反应温度、压力和时间等参数。
5. 反应结束：当反应结束时，停止加热并冷却反应体系。
6. 分离产物：将产物从反应体系中分离出来，并进行后续处理。
五、结论采用绿色原料和环境友好的催化剂，可以实现碳酸二甲酯的高效合成，并减少对环境和人体健康的危害。
28、绿色化学品碳酸二甲酯的合成与应用
了 的市场需求。据统计， 20 01 年全球的 产 应条件温和， 生产过程无三废环境友好。 � 量约为 13 0 ， 2002 年市场需求增长率为 2.5%
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 2 2 +2 2 3% ， 欧洲约 为 2% � 5% 。预计 未来 几年 中， 全球 - 2 2 + 2 2 +2 3 �
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重视， 其产量逐年增长。其中， 聚氨酯等塑料制品的 � � 应用程度， � 已成为衡量一个国家的综合国力和现代 � � � � � � � � � � � 化程度的标志之一。聚氨酯及其制品的发展与异氰 � 2� � （ 呋喃唑酮） � 酸酯原料开发息息相关， 所以， 我国异氰酸酯聚氨酯 工业的研究与开发具有极其重要的战略意义。 全球 衍生聚氨酯的市场规模约为 120 万
18
江 苏化 工
2005 年 6月
的透明塑料， � 近年来， 聚碳酸酯需求增长迅速， � � � � 20 01 的需求将由现在 40 万 增加到 6 0 万 ， 也 年世界需求量超过 � 200 万 ， 居五大通用工程塑料首 将由 55 万 增加到 95 万 。 位。平均年增长率达 13 % 。 20 00 年全球生产能力约为 18 5 万 ， 2001 年为 220 万 ， 2002 年 26 5 万 ， 20 03 年 275 万 ， 2004 年 增加到 290 万 ， 200 5 年预计达到 3 25 万 ， 年均增 传统合成聚氨酯主要是以光气法为主， 以胺和 光气为原料先合成异氰酸酯， 继而异氰酸酯与多元 醇反应得到聚氨酯， 反应中涉及到的光气以及异氰 酸酯都有很强的毒性， 尤其是光气。 光气化法是传统工业化生产方法， 2005 年我国
绿色化学(简单介绍DMC)
DMC（碳酸二甲酯）
美国Texaco公司开发了先由环氧乙烷与二氧化 碳反应生成碳酸乙烯酯，再与甲醇经过酯交换生产 DMC的工艺，此工艺联产乙二醇
DMC的甲基化反应 可代替传统代替（多用于代替光气）
用“绿色化学品”碳酸二甲酯代替光气合成2， 4-甲苯二氨基甲酸甲酯， 进而分解生成甲苯二异氰 酸酯具有反应条件温和，催化剂便宜，仅有副产物 甲醇生成等优点。若同甲醇氧化羰基化碳酸二甲酯 反应相结合，可构成“零排放” 的绿色合成工艺过 程，是洁净化工的重要发展方向。
绿色化学品 –碳酸二甲酯.
DMC環保化學品應用-2
•3. Anisole的製造: 作為香料或殺蟲劑的原料，傳統上 使用DMS，但也可以使用不具毒性的DMC來合成。目 前成本方面還需要繼續努力降低。 •4. 碳酸烯丙基二甘醇酯 allyl diglcolcarbanate ADC: 以 往也是需要用到光氣，如今可以換成DMC，ADC具有 優良的光學性質，耐磨損耗，耐藥物性，質輕，算是 一種熱固性樹脂材料。可作為精密光電材料之用。 •5. 四甲基醇胺tetramethyl ammonium hydroxide TMAH: 為光阻顯像劑的主要成分，傳統製程使用氯甲烷， DMS, TMA (trimethyl amine)合成，產品中容易存在極
PG 新原料
• source: CEP, Aug. 2007, p. 6-9
•PG 算是大宗石化原料, 用途十分廣, e.g. 不飽和聚 酯, 塑化劑, thermoset plastics, antifreeze products, aircraft deicing products, solvents, lubricants, cosmetics, etc. •Propylene glycol 丙二醇 CH2OHCHOHCH3 • 傳統: propylene oxide (氧化丙烯; 毒性, 易爆性) 水 解而得 • New alternative process: 生質柴油副產物 glycerol or glycerin (甘油 or 丙三醇) CH2OH CHOH CH2OH
綠色化學品 –碳酸二甲酯
•本文取自化工技術，vol 8, n0 11, 2000
•其分子式: CH3OCOOCH3 (DMC), 是將甲基化，羰基化， 甲氧基，甲氧羰基等引入其他化合物的試劑，因為毒性 很低，1992年歐盟將之列為綠色化學品。 •潛在用途: 取代光氣，硫酸二甲酯(dimethyl sulfide DMS)， 氯甲烷等之製程，MTBE替代品，溶劑/清洗劑 (取代CFC 之類化合物) •此化合物毒性: LD50 = 6400 – 12800 mg/Kg比甲醇還低 (LD50 = 3000 mg/Kg)
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
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市场分析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。
由于起分子结构中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多种官能团，因而具有较好的化学反应活性。
1992年它在欧洲通过了非毒化学品（Non toxic substance）的注册登记，被称之绿色化学品。
因此，一方面碳酸二甲酯有望在诸多领域全面取代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或者致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要的化工产品；另一方面，以碳酸二甲酯为原料能够开发、制备多种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、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；其三，其非反应性用途如溶剂、溶媒与汽油添加剂也正在或者马上有用化。
因此，碳酸二甲酯被誉为21世纪有机合成的一个“新基块”，其进展对我国的煤化工、甲醇化工、C1化工起到巨大的推动作用。
随着国民经济各行各业的进展与环保要求的日益严格，DMC的消耗量将急剧上升。
2001年世界上DMC的要紧应用领域是聚碳酸酯的合成，消耗量约为5万吨，约占总消耗量的56.1%，医药消耗量约为2.0万吨，约占22.5%，农药消费量0.7万吨，约占7.9%，其他方面的消耗量约为1.2万吨，约占13.5%，2002年的DMC消耗量增长至10.1万吨，其中医药行业的增长较快。
估计全球DMC 的市场需要量将以11%左右的速度快速增长。
估计到2007年，我国DMC的年需求量将达到5~8万吨。
DMC潜在市场十分巨大，据统计，世界上每年仅取代光气与硫酸二甲酯就需要200万t以上的碳酸二甲酯；全部使用碳酸二甲酯生产聚碳酸酯的话，则需要30万t；如使用作为汽油添加剂潜在用途市场打开后，则年需要630万t。
可见，碳酸二甲酯的应用前景十分广阔。
碳酸二甲酯作为一种高附加值的产品，前几年纯度在99.5%以上的产品售价在2万元/吨以上。
绿色化学答案
绿色化学答案【篇一：绿色化学习题与答案】lass=txt>1、绿色化学产生的时代背景是什么？答：长期以来，人们对传统化学不能有效的利用资源，无节制的消耗以及造成严重的环境污染进行了深入思考，制定了一系列的防治和预防污染的措施，但都不能从源头解决污染。
绿色化学正是在这大背景下应运而生。
2、简要概括绿色化学的基本内容？答：绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化来进行的。
它主要包括：化学反应的绿色化、原料的绿色化、溶剂的绿色化、催化剂的绿色化、产品的绿色化以及化工生产的绿色化。
3、叙述绿色化学与环境化学的异同点？答：不同点：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学；绿色化学是防止污染、产生较少的危险废物以及减少环境和人类健康的风险的环境友好化学品和过程的设计、制造和使用，目的是从源头减少污染，是一种理念、一种愿望。
相同点：两者都是减少有害化学物质对环境的污染，保护环境。
第二次作业冉力 201204430011、举例说明保护基团的作用，并用绿色化学的观点来说明其优缺点？答：例子保护基团是为了在实验中不使其它的基团发生改变，而只使特定基团或部位发生预期反应，这样就避免了实验的失败及反应产物的结构复杂化，防止危害其它物质的功效。
优点：保护基团能使反应朝着人们预想的方向前行，能有效的利用反应物原料，防止基团影响其他反应物和产物的功效。
缺点：在保护基团解除的过程中，保护物质就变成了废物，不仅消耗了额外的试剂，还产生了需要处理的废物，造成污染，这不符合绿色化学的要求。
第三次作业冉力 201204430011、举例说明分子筛催化剂的性能和催化特性？答：分子筛具有选择性吸附、高效吸附性能、离子交换性能和催化性能。
如沸石分子筛只允许直径比较小的分子通过，而且对水、氨气、二氧化碳等极性分子有很高的亲和力，是良好的催化剂和催化载体。
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。
2024年安徽省中考最后一卷化学试卷(含答案)
化学学科试题注意事项：1．化学试卷共两大题17小题，满分40分。
化学与物理的考试时间共120分钟。
2．试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分，“试题卷”共4页，“答题卷”共2页。
3．请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题无效。
4．可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40一、选择题（本大题包括12小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题1分，共12分）1．文明靠大家！作为市民，我们应该养成生活垃圾分类投放的良好习惯。
废弃塑料瓶、书报纸应投入印有下列哪种标识的垃圾箱（）A．B．C．D．2．人类重要的营养物质包括蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类。
以下四种食物中富含蛋白质的是（）A．米饭B．牛奶C．豆油D．蔬菜3．金属材料顶级期刊《Acta材料》刊登我国科学家成功研制用于外太空核反应堆的高强度钼合金。
钼元素在元素周期表中的信息如图所示。
下列说法正确的是（）A．钼元素属于非金属元素B．钼原子的中子数是42C．钼元素的符号为MO D．钼合金比钼硬度大、强度高4．2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，今年的主题是“以水促和平”。
下列关于水的说法错误的是（）A．一水多用可节约水资源B．水与冰块混合得到混合物C．水是一种常见的溶剂D．在生活中用煮沸的方法可将硬水软化5．在配制稀硫酸并制备氢气的实验中，下列装置和实验操作正确并规范的是（）A．量取浓硫酸B．稀释浓硫酸C．制取氢气D．干燥氢气6．消防用自动感温喷淋头结构如下图所示。
当喷淋头附近温度升高到喷淋头的设定值时，丙三醇将热敏玻璃球胀破，喷淋头自动喷水灭火。
下列说法错误的是（）A ．热敏玻璃球能迅速将外界的热量传递给丙三醇B ．玻璃球胀破的原因是丙三醇分子间的间隔变大C ．喷水灭火的原理是水降低了可燃物的着火点D ．日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头7．我国科学家成功研制出天然气（主要成分为甲烷）在液态锡催化作用下的高效制氢设备，该设备发生反应的微观原理如图所示，下列说法错误的是（）A ．甲烷是由碳原子和氢分子构成B ．反应前后液态锡的质量和化学性质不变C ．甲烷中碳元素转化成碳单质，用于制造高级炭黑D ．此反应的化学方程式为8．碳酸二甲酯是一种重要绿色化学试剂。
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。
2024高中化学高考高频考点练习卷(押题版) (2308)
一、单选题1. 碳酸二甲酯[]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。
以液态和气体为原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是A ．左室电极与直流电源正极相连B ．H +由右室通过质子交换膜向左室移动C．左室电极上发生的电极反应为D．电解过程中，阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为2. 下列说法正确的是A ．H 2O 和D 2O 互为同素异形体B ．16O 、18O 互为同位素C ．C 3H 6和C 4H 8互为同系物D ．有机物的同分异构体一定是有机物3. 下列做法或实验(图中部分夹持略)，不能达到目的的是防止铁管道被腐蚀检验产生的制备并收集精炼粗铜A B C D A ．AB ．BC ．CD ．D4. 工业上以CH 4为原料制备H 2的原理为CH 4(g)＋H 2O(g)⇌CO(g)＋3H 2(g)。
在一定条件下a 、b 两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1 mol CH 4(g)和1.1 mol H 2O(g)，测得两容器中CO 的物质的量随时间的变化曲线分别为a 和b 。
已知容器a 的体积为10 L ，温度为T a，下列说法不正确的是A ．容器a 中CH 4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L -1·min -1B ．a 、b 两容器的温度可能相同C ．在达到平衡前，容器a 的压强逐渐增大D ．该反应在T a 温度下的平衡常数为275. 对于可逆反应A(g)+2B(g)⇌2C(g)(正反应吸热)，下列图像中正确的是A．B．C．D．6. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A ．H 2SiO 3 SiO 2 SiCl 4B ．Cu Cu(NO 3)2(aq) Cu(NO 3)2(s)C ．ClCH 2-CH 2Cl HOCH 2CH 2OH HOOC-COOHD ．AlAl 2O 3NaAlO 2(aq)7. 从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最具有发展前途的发电技术。
碳酸二甲酯以优异性能和符合绿色环保要求使其可能成为未来新型高辛烷值添加剂
含氧高辛烷值汽油添加剂概况齐鲁石化公司研究院目前提高汽油辛烷值的技术主要有催化重整技术、烷基化技术、异构化技术、高辛烷值裂化催化剂及助辛剂和添加汽油辛烷值改进剂等。
研究发现，烯烃含量增加时汽油的燃烧性能变差，发动机排放尾气中NO X、CO、碳氢化合物、颗粒物的总含量大幅度增加并形成光化学烟雾，严重污染环境。
因此，各国对汽油的烯烃含量进行严格限制（欧亚标准中烯烃体积含量≯18%）。
然而，车用汽油的辛烷值会随其烯烃含量的降低而下降。
与提高汽油辛烷值的其他技术相比，添加抗爆剂组分目前是提高低烯烃含量汽油辛烷值最经济、最有效的措施，已被世界各国炼油厂广泛采用。
四乙基铅曾是被广泛使用的汽油抗爆剂或高辛烷值汽油添加剂，但人们逐渐认识到它对环境的危害。
西方国家从20世纪80年代开始进行汽油的无铅化，目前世界上大部分国家都已禁止在汽油中加入四乙基铅。
我国也已于2000年11月1日起禁止使用含铅汽油。
禁铅给含氧烃类高辛烷值添加剂的应用带来了前所未有的机遇，这些含氧化合物以低碳、醚、醇为代表，它们的共同特点是：具特定分子结构，有良好化学稳定性，不易生成过氧化物；物理性质与类似的烃类相差不大，与汽油相溶性好。
在汽油中添加含氧化合物的三大优点是：汽油辛烷值增加，抗爆性能提高；汽油燃烧充分，减少CO 及其它有毒物质的排放；汽油供应量增加，有利缓和能源紧张。
到目前为止，在所有这些含氧化合物中MTBE以其优良的综合性能及低廉的生产成本而深受炼油商的青睐，成为用量最大的含氧化合物添加剂。
MTBE占美国汽油市场的3.5%。
但由于上世纪末期，应用最多的美国在水源中发现了MTBE，使MTBE使用前景蒙上了阴影，美国的几个州已通过立法宣布在2005年前后禁止使用MTBE，并有波及全美各州的趋势。
美国禁用MTBE 引起全球关注。
在人们关注MTBE市场前景同时，也在关注什么含氧化合物能成为新型、高效、清洁的高辛烷值汽油添加剂。
1．含氧化合物添加剂种类含氧化合物添加剂能改变汽油的燃烧历程，在一定程度上控制燃烧速度，促进燃料完全燃烧，减少污染物排放，并具有良好的抗爆性能。
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。
绿色化学品-碳酸二甲酯
Application
应用
代 替 光 气 做 羰 基 化 试
代 替 DMS 作 甲 基 化 试 剂
新 产 品 开 发
非 反 应 性 用 途
代替光气做羰基化试剂 1.合成聚碳酸酯等工程材料——由DMC来制造通用品 级和光盘品级的聚碳酸酯。 2.生产烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)——可替代玻璃用 于眼镜镜片(即树脂眼镜片)和光电子等领域DMC用 于异氰酸酯的合成 3.异氰酸酯包括TDI、MDI、HDI等——生产聚氨酯泡 沫塑料、涂料、弹性体、黏合剂、杀虫剂、除草 剂等。 4.合成西维因(carbaryl)杀虫剂
尿素醇解法
CO2直接 合成法
原料易得，从经济和环保角度活化困难；反应中生成的水与催化剂作用使其脱活；反映的热 力学限制。必须选用适当的催化剂来实现
低温结晶法能耗大、流程复杂、操作困难； 渗透汽化膜分离法是最有发展前景的技术，但该技术还不 是很成熟，如何提高膜组件的选择性及增加膜的处理量是 制约该技术的关键。 实验结果表明，变压精馏工艺得到的DMC纯度最高，共沸 精馏工艺最复杂而且能耗最高，萃取精馏工艺得到的DMC 纯度最低。 综合分析DMC-甲醇共沸物的分离工艺，目前较有发展前景 的是变压分离工艺和萃取精馏工艺，其中变压分离工艺由 于不需加入萃取剂而具有工艺简单的优势。
碳酸二甲酯的研究
简介
碳酸二甲酯
DMC
合成方法 分离提纯 应用 ……
简介
• 碳酸二甲酯（DMC） 是一个有机化合物， 可看作碳酸的二甲 基酯。
• 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， 近年来受到国内外广泛 关注。
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绿色化学
应091-4
刘迪
200921501421
绿色化学
绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿。
其主要目标是化学过程中不产生污染，即将污染消除在产生之前。
实现这一目标之后就不需要治理污染，是一种源头上治理污染的方法。
我们在日常的化学品和化学过程中要尽量选择原子利用率高，环境因子小的反应，遵照绿色化学的原则，在考虑经济和环境效益的同时应尽可能是能耗最低，高性能的催化剂，优化实验条件等以减少直到消除对人类健康有害的反应原料的使用、反应过程的利用、反应产物的生产和使用以及反应辅料的使用。
对比:
传统方法—→处理废物—→废物产生后处理—→处理存在的废物—→提供暂时
解决方案
绿色化学—→从源头消除污染—→没有废物产生—→不需要处理废物—→提供
永久处理
绿色化学的“原子经济性”是指，在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中，减少副反应,尽量提高反应的生成性和选择性，并且尽可能的不使用和不产生对人的健康和环境有害的物质。
原子利用率即目标产物原子占所有产物原子钟的百分数。
原子利用率%=（目标产物分子量/按化学计量式得所有产物分子量之和）×100% =（目标产物的量/反应物的量的和）×100%
其中按化学计量式得所有产物分子量之和=目标产物的分子量+副产物的分子量
环境因子E=（废物重/千克）/(目标产物重/千克)
原子利用率达到100%的反应有两个的特点：一最大限度地利用了反应原料，最大限度地节约了资源；二最大限度地减少了废物排放（“零废物排放”），因而最大限度地减少了环境污染，或者说从源头上消除了由化学反应副产物引起的污染。
以碳酸二甲酯为例：
碳酸二甲酯，由于其分子中含有甲氧基、羰基和羰氧基，所以可进行甲基化、羰基化，羰基甲氧基化等反应，具有很好的反应活性。
在反应中可以取代剧毒光气和硫酸二甲酯。
碳酸二甲酯，是无毒无公害的主要化工原料和产品之一，一种新型的绿色有机合成中间体，被称为“21世纪有机合成领域的新基块”。
1992年在欧洲通过了非毒性化学品的注册登记，被称为绿色化学品。
(1)甲醇光气法
Cl
Cl O
+O H CH 3C H 3O Cl O +Cl H
C H 3O Cl O
+O H CH 3CH 3O O C H 3+Cl H 原子利用率=55.26%
是一种古老的生产方法，原料光气为有毒物质，而且产物有强腐蚀性物质HCl 。
原子转化率为 收率按甲醇计为90％，纯度95％以上。
光气甲醇法工艺复杂，周期长，原料剧毒，污染环境及腐蚀设备，所以人们进行了改进，使用甲醇钠与光气按下列反应生成碳酸二甲酯。
O
Cl Cl +C H 3O Na C H 3O C H 3O O +Na Cl 原子利用率=60.66%
这种方法避免了副产物具有强腐蚀性又不易回收的HCl ，但仍要使用剧毒的光气。
（2）酯交换法
O
O O +C H 3O C H 3O O C H 3OH +OH OH
酯交换法所用原料碳酸乙烯（或丙烯）酯一般是由环氧乙（或丙）烷与CO 2反应制取的，属于石油化学工业品，原料来源受石化工业发展制约，并且该反应受化学平衡限制，单程转化率相对较低。
副产品乙二醇（或丙二醇）的量大，约占碳酸二甲酯产量的2/3，相对于目标产物来说，元素的利用率较低。
（3）甲醇气相氧化羰基化法
2CH ₃OH+CO+1/2O ₂
(CH ₃O)₂CO+H ₂O
主要的副反应有： CO+1/2O ₂
CO ₂ 2CH ₃OH + O ₂HCOOCH + 2H ₂O
原子转化率为88.33%
甲醇气相氧化羰基化一步直接合成羰基二甲酯工艺路线具有原料便宜易得、毒性小、工艺简单、成本低等特点，是极有前途的的方法，目前正处于研究开发阶段。
该反应工艺的关键是高效催化剂的开发。
但是该方法有副反应存在，反应选择性欠缺。
设计新路线：以甲醇和CO 2为原料直接合成碳酸二甲酯， +C H 3O C
H 3O O +C H 3OH O O H OH
原子利用率=83.33%
这个反应最大的特点是可以直接利用CO 2气体，对于大气环境的保护和资源优化利用具有重要的意义，并且原子利用率也挺高，副产物为水，对环境无污染。
绿色化学就是设计没有或者只有尽可能小的环境副作用并且在技术和经济上都可行的化学品和化学过程。
它要求要防止环境污染、提高原子经济性、尽量减少化学合成中的有毒原料和有毒产物、设计安全的化学品、使用安全的溶剂和助剂、提高能源经济性、原料的再利用等等。
我国资源总数虽多，同时人口是世界上最多的，平均资源数不及世界平均数。
化学是人类赖以生存的基础科学，是为人类提供材料和药品的科学。
传统的化学虽然为人类提供了许多新材料，改善了人们的生活，但是也浪费了很多的资源，破坏了人类的生存环境。
经济的发展不能以浪费资源为基础，绿色化学为人们解决了这个问题，绿色化学在提高资源利用率的同时强调减少废弃物的排放，做到生活发展绿色化。
我们要在以后的学习过程中尽量设计多的实验过程并从中发现原子利用率高、环境因子低、污染小的过程并进行推广。
我们的环境污染一部分都是来自生活垃圾造成的。
生活中使用的塑料袋对于环境造成的污染也难以估量，在大二即将结束的时候社会实践的课题便是调查学校塑料袋的使用情况，由于他们也没有特别注意用量问题,所以这次实践并没有一个统计到一个具体的数字，但是我们可以假设一下每个同学平均每天使用两个，然后乘以学校的人数，将会得到一个极其庞大的数字。
据资料显示，我国目前使用的塑料制品的降解时间，通常至少需要200年。
若被填埋，将直接占用土地，且1000年内难以降解，农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中，会影响农作物对水分、养分的吸收，抑制农作物的生长发育，造成农作物的减产。
若牲畜吃了塑料膜，会引起牲畜的消化道疾病，甚至死亡。
虽然现在实行塑料袋使用收费政策，但是由于人们的节约意识和环保意识不够，效果并不好，所以研制、推广可降解型塑料成为热点，可降解型塑料利用麦秸秆等为原料进行制备的，不仅解决了农村人们以焚烧麦秸来处理污染环境的问题，同时也为人们提供了无污染的材料来制备可降解塑料。
可降解塑料袋的研制和推广对于环境带来的好处将会是巨大的。
绿色化学便是研究如何更好地保护环境，提高资源的利用率，并且要求在经济上可行，追求更多更好。