碳酸二甲酯

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：
碳酸二甲酯新的合成工艺
6、电化学法羰化甲醇制备DMC 2CH30H+CO→CH30COOCH3+2H++2e 该法分为直接和间接电化学合成法。一般以甲醇和C0为 原料，采用卤素或金属离子做媒质。该氧化还原反应不用化 学试剂做氧化剂和还原剂，而用清洁无污染的电子来引发， 在电化学反应器中可一步进行且反应条件温和。该反应缺点 是选择性较低，副反应严重。电化学合成法是新型的研究领 域，具有广阔的开发前景和很高的研究价值。
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。
碳酸二甲酯的用途
7、碳酸二甲酯用作燃油添加剂： DMC具有含氧量(达53．3％)高、抗暴指数高、溶解性好、 低毒和易生物降解等性质。作为环境友好的添加剂，它能有 效提高汽油辛烷值，是替代甲基叔丁基醚(MTBE)的最有潜 (MTBE) 力物质之一。作为柴油添加剂，它燃烧不冒黑烟，并且可使 氮氧化物和碳烟粒子的排放量降低。
碳酸二甲酯的用途
反应式为：
碳酸二甲酯的用途
5、碳酸二甲酯用作甲基化试剂
：
在有机合成中，甲基化是很重要的化学反应。常用的甲 基化试剂有碘甲烷、氯甲烷、硫酸二甲酯(DMS)等。其中， DMS DMS属于高毒物质(与芥子气相似)，并且腐蚀性强，作为甲 ( ) 基化剂时碱用量大，产物难以分离。以DMC为甲基化试剂， 收率高(据计算，DMC的有效甲基化数是DMS的1．7倍)、设 备腐蚀小、工艺安全简单。
碳酸二甲酯新的合成工艺
尿素和甲醇均为普通的化工原料，价格较低，且整个过程 对设备无腐蚀性，副产物氨气还是合成尿素的原料。该法最 明显的优势是反应过程中没有水生成，因此省去了后续 DMC-甲醇-水共沸体系的分离。此反应是放热的可逆反应， 第二步为速率控制步骤，因此选择合适的催化剂是提高产率 的关键。中国科学院山西煤炭化学研究所研发的复合固体催 化剂体系中尿素的转化率和DMC的选择性都很高。
碳酸二甲酯的制备
3、甲醇氧化羰化法
：
Hale Waihona Puke 该法以甲醇、一氧化碳和氧气为原料，反应方程式： 2CH30H+CO+1/202=(CH30)2C0+H20 甲醇氧化羰基化法有气相、液相和常压非均相法3种，工 艺过程主要分为合成和精馏两部分。此法原料价廉易得，工 艺过程简单，且符合环保要求，因此受到国内外的极大关注。
碳酸二甲酯的制备
酯交换法解决了光气法中存在的环保和安全问题，但工艺 复杂、投资大，并且原料环氧丙烷 (也可用环氧乙烷等)来 自石化行业，从而使大规模生产受到限制。酯交换反应是 可逆反应，因此选择、开发高效催化剂，提高转化率是关 键。目前工业上用的较多的是一种有叔胺功能的弱碱凝胶 型阴离子交换树脂。
碳酸二甲酯的用途
3、合成异氰酸酯 ： 异氰酸酯包括TDI、MDI、HDI等。是生产聚氨酯的主要原 料，也是生产农药、除草剂的原料。因此市场需求很大。传 统制法是由光气与胺类反应制得。用DMC代替光气，在碱性 催化剂作用下与胺类物质反应(生成中间产物氨基甲酸酯)， 再热分解，从而实现异氰酸酯的清洁生产。该法解决了传统 工艺原料和中间体的剧毒、设备腐蚀、工艺过程复杂等问 题，是很有前途的绿色工艺合成路线。
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。
碳酸二甲酯的用途
6、碳酸二甲酯用作溶剂 ： 碳酸二甲酯具有优良的溶解性能，毒性小、闪点高、在空 气中爆炸下限高，因此可替代传统的溶剂，作为化学反应的 绿色介质。DMC与其它溶剂相容性好，可和一些有机碳酸酯 混合用作非水电解液。其表面张力大，粘度低，介电常数 小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，可作为低 毒溶剂用于涂料工业和医药行业；作为C02的载体，应用于 喷雾方面。DMC可以代替氟利昂(CFC)应用于半导体工业使 用的清洗剂。
碳酸二甲酯的用途
反应式为：
碳酸二甲酯的用途
4、杀菌剂多茵灵的合成： 多菌灵是一种有效的内吸性杀菌剂。目前工业上生产多菌 灵主要采用氯甲酸甲酯合成法。但是该工艺中氯甲酸甲酯是 剧毒物，并且副产物多、分离和纯化难度大。利用碳酸二甲 醋与有机胺类化合物在催化剂作用下台成多菌灵是一种有发 展前途的绿色合成路线。该方法反应条件温和、转化程度高、 副反应少、产物易分离。
谢谢
碳酸二甲酯的用途
nDPC+nBPA→PC+2nC6H50H (1) 而DPC的合成可以采用DMC(也可采用BTC)与苯酚进行酯 交换，其反应式为： DMC+2C6H50H→DPC+2MeOH (2) 由(1)、(2)反应方程可得： DMC+nBPA→PC+2MeOH (3)
碳酸二甲酯的用途
2、香醚(香料生产原料)制造： 作为精细化工生产原料的茴香醚，以前是用苯酚与DMS反 应生产的，而DMS使用起来很困难，毒性大，反应后的副产 物也难处理，而使用DMC则方便多。本反应收率高，反应副 DMC 产物也易处理。若DMS与DMC价格接近则不失为一种优良 的改进。 C6H5-OH+(CH3O)2CO→C6H5-OCH3+CH3OH+CO2 该工艺过程安全、环保，美国通用电器公司已经实现工业 化。
绿色基础化学原料——碳酸二甲酯的研究进展
碳酸二甲酯(DMC)是重要的化工原料、绿色的甲 基化和羰基化试剂，是2l世纪有机合成的“新基块” 。本文综述了碳酸二甲酯的合成方法及应用研究。
绿色基础化学原料——碳酸二甲酯的研究进展 绿色基础化学原料——碳酸二甲酯的研究进展 ——
碳酸二甲酯(DMC)分子结构 ：CH3O—CO—OCH3 分子含有-C0-、-CH3、-C00CH3等官能团，其化学反应涉 及广泛，是重要的甲基化和羰基化试剂 。 是一种环境友好的新型绿色有机化学品，可替代光气、硫 酸二甲酯、卤代甲烷等剧毒物质。 DMC在农药、医药、香料、燃料添加剂、溶剂及电子工 业等领域也有广泛用途。
碳酸二甲酯新的合成工艺
5、尿素醇解法： 该法以尿素与甲醇为原料，分两步完成：第一步尿素醇 解生成氨基甲酸酯和氨，第二步氨基甲酸酯进一步醇解生成 DMC DMC和氨。方程式如下： CH30H+CO(NH2)2→NH2COOCH3+NH3 CH30H+NH2COOCH3→CH30C00CH3+NH3 由2个反应方程可得： 2CH30H+CO(NH2)2→CH30COOCH3+2NH3