碳酸二甲酯(DMC)是一種重要的有機(jī)化工中間體,由于其分子結(jié)構(gòu)中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,因而可廣泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有機(jī)合成反應(yīng),用于生產(chǎn)聚碳酸酯、異氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西維因)、苯甲醚、四甲基醇銨、長(zhǎng)鏈烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光氣、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多種化工產(chǎn)品。由于DMC無毒,可替代劇毒的光氣、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作為甲基化劑或羰基化劑使用,提高生產(chǎn)操作的安全性,降低環(huán)境污染。作為溶劑,DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清潔溶劑等。作為汽油添加劑,DMC可提高其辛烷值和含氧量,進(jìn)而提高其抗爆性。此外,DMC還可作清潔劑、表面活性劑和柔軟劑的添加劑。由于用途非常廣泛,DMC被譽(yù)為當(dāng)今有機(jī)合成的“新基石”。
DMC的性質(zhì)和用途
DMC的優(yōu)良性質(zhì)和特殊分子結(jié)構(gòu)決定了DMC廣泛的用途,概括如下[1~3]:
(1)代替光氣作羰基化劑
光氣(Cl-CO-Cl)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(huì)逐漸被淘汰;而DMC(CH3O-CO-OCH3)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(shí),?;?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、異氫酸酯等,其中聚碳酸酯將是DMC需求量最大的領(lǐng)域,據(jù)預(yù)測(cè)2005年80%以上的DMC將用于生產(chǎn)聚碳酸酯;
(2)代替硫酸二甲酯(DMS)作甲基化劑
由于與光氣類似的原因,DMS(CH3O-SO-OCH3)也面臨被淘汰的壓力,而DMC的甲基碳受到親核攻擊時(shí),其烷基-氧鍵斷裂,同樣生成甲基化產(chǎn)品,而且使用DMC比DMS反應(yīng)收率更高、工藝更簡(jiǎn)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;
(3)低毒溶劑
DMC具有優(yōu)良的溶解性能,其熔、沸點(diǎn)范圍窄,表面張力大,粘度低,介質(zhì)界電常數(shù)小,同時(shí)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)。從表1可以看出,DMC不僅毒性小,還具有閃點(diǎn)高、蒸汽壓低和空氣中爆炸下限高等特點(diǎn),因此是集清潔性和安全性于一身的綠色溶劑。
碳酸二甲酯DMC與其它溶劑物性能的比較