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碳酸二甲酯在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

2017-03-16

碳酸二甲酯，是一種有機(jī)化合物，化學(xué)式為C3H6O3，是一種低毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料，是一種重要的有機(jī)合成中間體，分子結(jié)構(gòu)中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團(tuán)，具有多種反應(yīng)性能，在生產(chǎn)中具有使用安全、方便、污染少、容易運輸?shù)忍攸c。

代替光氣作羰基化劑

光氣雖然反應(yīng)活性較高，但是它的劇毒和高腐蝕性副產(chǎn)物使其面臨巨大的環(huán)保壓力，因此將會逐漸被淘汰；而DMC具有類似的親核反應(yīng)中心，當(dāng)DMC的羰基受到親核攻擊時，酰基-氧鍵斷裂，形成羰基化合物，副產(chǎn)物為甲醇，因此DMC可以代替光氣成為一種安全的反應(yīng)試劑合成碳酸衍生物，如氨基甲酸酯類農(nóng)藥、聚碳酸酯、異氰酸酯等，其中聚碳酸酯將是DMC需求量最大的領(lǐng)域，據(jù)預(yù)測2005年80%以上的DMC將用于生產(chǎn)聚碳酸酯。

代替硫酸二甲酯作甲基化劑

由于與光氣類似的原因，硫酸二甲酯也面臨被淘汰的壓力，而DMC的甲基碳受到親核攻擊時，其烷基-氧鍵斷裂，同樣生成甲基化產(chǎn)品，而且使用DMC比硫酸二甲酯反應(yīng)收率更高、工藝更簡單。主要用途包括合成有機(jī)中間體、醫(yī)藥產(chǎn)品、農(nóng)藥產(chǎn)品等。

低毒溶劑

DMC具有優(yōu)良的溶解性能，其熔、沸點范圍窄，表面張力大，粘度低，介質(zhì)介電常數(shù)小，同時具有較高的蒸發(fā)溫度和較快的蒸發(fā)速度，因此可以作為低毒溶劑用于涂料工業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)。可以看出，DMC不僅毒性小，還具有閃點高、蒸汽壓低和空氣中爆炸下限高等特點，因此是集清潔性和安全性于一身的綠色溶劑。

DMC與其他溶劑的性能比較
性能	DMC	丙酮	異丁醇	三氯乙烷	甲苯
分子量	90.08	58.08	60.09	133.41	92.1
熔點/℃	2-4	-94.2	-88.5	-32.6	-94.97
沸點/℃	90	56.1	82.3	74.1	110.6
閃點（閉口）/℃	18.3	-18	11.7	-	4.4
蒸汽壓（20℃）/kPa	5.60	24.66	4.27	13.33	2.93
爆炸極限/%	3.8～21.3	2.15～13	2.7～13.0	-	1.27～7.0
粘度/×10-3 Pa·s	0.625	0.316	2.41	0.79	0.579
表面張力/×10-5 N·cm	-128.5	-	20.8	25.6	27.92
蒸汽熱/J·g-1	-1369.06	523.0	676.58	249.82	363.69
介電常數(shù)	2.6	1.01	18.6	7.12	2.2
相對蒸發(fā)速度	4.6	7.2	0.83	-	2.4
SP值	10.4	10.0	10.9	8.6	8.4
LD50/mg·kg-1	112900	-	5800	-	7530
衛(wèi)生容許濃度/mg·L-1	1	-	0.40	0.20	200×10-6

汽油添加劑

DMC具有高氧含量（分子中氧含量高達(dá)53%）、優(yōu)良的提高辛烷值作用、無相分離、低毒和快速生物降解性等性質(zhì)，使汽油達(dá)到同等氧含量時使用的DMC的量比甲基叔丁基醚（MTBE）少4.5倍，從而降低了汽車尾氣中碳?xì)浠衔铩⒁谎趸己图兹┑呐欧趴偭�，此外還克服了常用汽油添加劑易溶于水、污染地下水源的缺點，因此DMC將成為替代MTBE的最有潛力的汽油添加劑

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