Диметил карбонат (DMC)е органично съединение с химична формула C3H6O3. Безцветна течност с ароматна миризма. Той е неразтворим във вода, смесим с повечето органични разтворители и смесим с киселини и основи. Това е вид химическа суровина с ниска токсичност, отлична защита на околната среда и широко приложение. Той е важен междинен продукт на органичния синтез. Неговата молекулярна структура съдържа карбонилни, метилови, метокси и други функционални групи. Има различни реакционни свойства. Той е безопасен, удобен, по-малко замърсяващ и лесен за транспортиране в производството.
|
Химическа формула |
C3H6O3 |
|
Точна маса |
90 |
|
Молекулно тегло |
90 |
|
m/z |
90 (100.0%), 91 (3.2%) |
|
Елементен анализ |
C, 40.00; H, 6.71; O, 53.28 |
|
|
|
Диметил карбонат (DMC)е важно органично съединение с химична формула CH6O, широко използвано в химическата и фармацевтичната промишленост.
1. Заменете фосгена като карбонилиращ агент:
Фосгенът е силно реактивен, но неговите силно токсични и силно корозивни странични продукти го правят изправен пред огромен натиск върху околната среда, така че постепенно ще бъде елиминиран; DMC има подобен нуклеофилен реакционен център. Когато карбонилната група на DMC е атакувана от нуклеофилна група, ацил кислородната връзка се разкъсва, за да образува карбонилни съединения и страничният продукт е метанол. Следователно DMC може да замени фосгена като безопасен реакционен агент за синтезиране на производни на въглеродна киселина, като карбаматни пестициди, поликарбонат, изоцианат и т.н., от които поликарбонатът ще бъде полето с най-голямо търсене на DMC. Предвижда се, че повече от 80 % от DMC ще се използва за производство на поликарбонат през 2005 г.
2. Заместете диметилсулфат като метилиращ агент:
По причини, подобни на фосгена, диметилсулфатът също е изправен пред натиска да бъде елиминиран. Когато метиловият въглерод на DMC е атакуван от нуклеофил, неговата алкил кислородна връзка се разкъсва и също се генерират метилирани продукти. DMC има по-висок реакционен добив и по-прост процес от диметилсулфата. Основните му приложения включват синтетични органични междинни продукти, фармацевтични продукти, пестицидни продукти и др.
3. Ниско токсичен разтворител:
DMC има отлична разтворимост, тесен диапазон на топене и точка на кипене, голямо повърхностно напрежение, нисък вискозитет, малка диелектрична константа на средата, висока температура на изпаряване и бърза скорост на изпаряване, така че може да се използва като ниско токсичен разтворител в индустрията за покрития и фармацевтичната индустрия . Може да се види, че DMC е не само по-малко токсичен, но също така има характеристиките на висока точка на запалване, ниско налягане на парите и висока долна граница на експлозивност във въздуха. Следователно DMC е зелен разтворител с чистота и безопасност.
4. Добавка за бензин:
DMC има свойствата на високо съдържание на кислород (до 53% съдържание на кислород в молекулата), отлично подобрение на октановото число, нефазово разделяне, ниска токсичност и бърза биоразградимост, което прави количеството DMC, използвано, когато бензинът достигне същото съдържание на кислород 4,5 пъти по-малко от MTBE, като по този начин се намаляват общите емисии на въглеводороди, въглероден окис и формалдехид в автомобилните изгорели газове. В допълнение, той също така преодолява проблема, че обикновените бензинови добавки са лесно разтворими във вода. DMC ще се превърне в една от най-потенциалните бензинови добавки за заместване на MTBE поради недостатъка на замърсяването на подпочвените води.
Оригиналният производствен метод наДиметил карбонат (DMC)е фосгенов метод, който е успешно разработен през 1918 г. Въпреки това, токсичността и корозивността на фосгена ограничават приложението на този метод, особено с нарастващото значение на опазването на околната среда в световен мащаб, фосгеновият метод е елиминиран.
От 1980 г. изследванията върху процеса на производство на DMC привличат широко внимание. Според статистиката на Michael и Chr istopher, има повече от 200 патента върху производствения процес на DMC от 1980 до 1996 г.
В началото на 1980 г. EniChem Company от Италия реализира комерсиализацията на процеса на синтез на DMC чрез окислително карбонилиране на метанол с CuCI като катализатор, което беше първият индустриализиран процес на синтез на DMC без фосген и също така най-широко използваният процес. Недостатъкът на този процес е, че дезактивирането на катализатора е сериозно, когато процентът на преобразуване е висок, така че еднопосочният процент на преобразуване е само 20%.
Има много методи за синтез на диметил карбонат у дома и в чужбина. Според суровините, той включва главно метод на фосген метанол, метод на фосген натриев алкохол, метод на трансестерификация на метанол, метод на директен синтез на въглероден диоксид, метод на директна алкохолиза на урея, метод на индиректна алкохолиза на урея и метод на метанол оксидативен карбонил. Този експеримент е предназначен да използва директна алкохолиза с урея, която има следните характеристики:
(1) Суровините са евтини и лесни за получаване;
(2) Процесът е прост и лесен за работа;
(3) Амонякът, генериран от реакцията, може да бъде рециклиран, екологичен, екологичен и без замърсяване;
(4) Реакционният процес е безводно производство, което избягва проблема с разделянето на метанол DMC водна комплексна система
Разделянето и пречистването са опростени, което спестява инвестиции.
(5) Although G>0 във втория етап на реакцията е неспонтанна реакция в термодинамиката, може да се постигне чрез повишаване на температурата
И увеличете натиска, за да подобрите преобразуването му. Може да се види от експеримента, че когато реакционната температура е 185C и налягането е
Метанолът реагира в реактивна дестилационна колона. При това условие степента на превръщане на уреята може да достигне 100%, както и на въглеродната киселина
Селективността на диметиловия естер е повече от 98%, а добивът на DMC е повече от 50%.
В допълнение към горните методи, има няколко други метода, които могат да се използват за производство:
В момента това е най-изследваният и обещаващ метод за синтез. Този метод използва въглероден окис, метанол и кислород като суровини, без фосген. Суровините са евтини, токсичността е ниска, процесът е прост и цената е ниска. Реакционните условия включват течнофазови и газофазови методи, обикновено провеждани при 80-10 градуса и налягания от 0-4.0 MPa, с висок процент на превръщане на метанола и добра селективност.
Използвайки фосген и метанол като суровини, реагирайте при ниска температура, за да произведете диметил карбонат. Този метод има прост производствен процес, лесна наличност на суровини и висок добив, но фосгенът е силно токсичен и запалим, което изисква високи изисквания за производствено оборудване и работни условия, което затруднява безопасното производство.
Използвайки диетилкарбонат и метанол като суровини, реакцията на естерен обмен се извършва под действието на катализатор за генериране на диметилкарбонат и етанол. Този метод има лесен достъп до суровини, меки реакционни условия и ниска трудност при безопасно производство. Изборът и използването на катализатори обаче имат значително влияние върху добива на реакцията и качеството на продукта и е необходим строг контрол на условията на процеса.
Метанолът и ацетатът реагират, за да се получи метил ацетат, който след това реагира с въглероден диоксид, за да се получи диметил карбонат. Този метод има висок добив, но изисква висока температура, високо налягане и паладиев катализ.
Метанолът и въглеродният диоксид реагират при родиева катализа, за да се получи мравчена киселина, която след това реагира с въглероден оксид, за да се получи диметил карбонат. Реакционните условия на този метод са сравнително меки, но цената на катализатора е сравнително висока.
Реакция на метил сукцинат с натриев карбонат при висока температура за получаване на диметил карбонат. Този метод е относително прост, но реакционните условия са строги и добивът е нисък.
Реакция на епихлорохидрин с метилформиат за получаване на метилакрилат и след това реакция с диетилкарбонат за получаване на диметилкарбонат. Този метод има висок добив, но трябва да се извърши в полярен разтворител.
Метанол, въглероден диоксид и метилформиат се добавят едновременно към реактора за естерификация, дехидратация и реакции на добавяне, за да се получи директно диметил карбонат. Този метод е лесен за работа и има висок добив, но изисква условия на високо налягане и висока температура.
Всеки от тези методи има своите предимства и недостатъци и изборът на подходящия метод за синтез зависи от специфичните производствени нужди и съображенията за разходите.
Популярни тагове: диметил карбонат (dmc) cas 616-38-6, доставчици, производители, фабрика, търговия на едро, купуване, цена, насипно състояние, за продажба