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详细内容

碳酸二甲酯在工業生產中的應用

碳酸二甲酯,是一種有機化合物,化學式為C3H6O3,是一種低毒、環保性能優異、用途廣泛的化工原料,是一種重要的有機合成中間體,分子結構中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團,具有多種反應性能,在生產中具有使用安全、方便、污染少、容易運輸等特點。

代替光氣作羰基化劑
光氣雖然反應活性較高,但是它的劇毒和高腐蝕性副產物使其面臨巨大的環保壓力,因此將會逐漸被淘汰;而DMC具有類似的親核反應中心,當DMC的羰基受到親核攻擊時,;-氧鍵斷裂,形成羰基化合物,副產物為甲醇,因此DMC可以代替光氣成為一種安全的反應試劑合成碳酸衍生物,如氨基甲酸酯類農藥、聚碳酸酯、異氰酸酯等,其中聚碳酸酯將是DMC需求量最大的領域,據預測2005年80%以上的DMC將用于生產聚碳酸酯。
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,同樣生成甲基化產品,而且使用DMC比硫酸二甲酯反應收率更高、工藝更簡單。主要用途包括合成有機中間體、醫藥產品、農藥產品等。
低毒溶劑
DMC具有優良的溶解性能,其熔、沸點范圍窄,表面張力大,粘度低,介質介電常數小,同時具有較高的蒸發溫度和較快的蒸發速度,因此可以作為低毒溶劑用于涂料工業和醫藥行業?梢钥闯,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
2.6
1.01
18.6
7.12
2.2
相對蒸發速度
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53%)、優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,使汽油達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氫化合物、一氧化碳和甲醛的排放總量,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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