碳酸二甲酯在有机合成中的应用

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碳酸二甲酯化学式

碳酸二甲酯化学式

碳酸二甲酯化学式碳酸二甲酯,化学式为C3H6O4,是一种重要的有机化合物,常用于合成聚酯树脂、涂料、塑料和医药等领域。

碳酸二甲酯具有许多独特的性质和应用,下面将对其进行详细介绍。

碳酸二甲酯在化工领域中拥有广泛的用途。

首先,它是合成聚碳酸酯的重要原料之一。

聚碳酸酯具有优异的光学性能、机械性能和热稳定性,广泛应用于制备光盘、瓶装饮料瓶、电子产品外壳等。

其次,碳酸二甲酯还可用于制备聚酯树脂,该树脂具有良好的耐热性和耐化学性,适用于制备涂料、塑料和纤维等。

此外,碳酸二甲酯还可作为有机合成中的溶剂和催化剂,用于合成医药中间体和农药等化合物。

除了在化工领域中的应用,碳酸二甲酯在医药领域也有重要作用。

它是合成某些药物的重要中间体,如某些抗癌药物、抗生素和激素类药物等。

碳酸二甲酯在医药领域中的应用,不仅带来了巨大的经济效益,更为人类健康事业做出了贡献。

在实际生产中,碳酸二甲酯的生产工艺也日益完善。

目前,碳酸二甲酯的生产主要通过酯交换反应或气相法合成。

酯交换反应是将甲醇与碳酸二甲酯的酯类化合物反应生成碳酸二甲酯,该方法反应条件温和,适用于中小规模生产。

气相法合成则是利用一定的催化剂将甲醇和二氧化碳在高温高压条件下反应生成碳酸二甲酯,该方法适用于大规模工业生产。

碳酸二甲酯的性质也值得关注。

它是一种无色透明液体,具有特殊的气味,易溶于有机溶剂,不溶于水。

在储存和运输过程中,应注意避免与氧化剂和强酸接触,防止发生危险事故。

碳酸二甲酯作为一种重要的有机化合物,在聚合物、医药和化工领域中具有广泛的应用前景。

随着科学技术的不断进步,碳酸二甲酯的生产工艺和应用领域也将不断拓展,为人类社会的发展做出更大的贡献。

希望未来能有更多的科研人员投入到碳酸二甲酯的研究中,共同推动这一领域的发展。

碳酸二甲酯介绍范文

碳酸二甲酯介绍范文

碳酸二甲酯介绍范文碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,DMC)是一种重要的无机气体的催化剂,常用于有机合成中。

它是由甲醇和二氧化碳通过甲醇碳酸化反应生成的。

碳酸二甲酯具有广泛的应用领域,具有低毒性、无毒害、易分解、环境友好等优点,因此在许多领域都得到了广泛应用。

首先,碳酸二甲酯是一种重要的溶剂。

它的溶解能力强,可以溶解许多有机物,如脂肪族和芳香族物质。

同时,碳酸二甲酯具有低毒性和无毒害的特点,因此在许多涂料、油墨、胶水和清洁剂等领域得到了广泛应用。

与传统溶剂相比,碳酸二甲酯的挥发性较低,不易造成环境和人体的污染。

其次,碳酸二甲酯还是一种重要的化工原料。

它可以作为合成多种化合物的中间体。

例如,碳酸二甲酯与各种胺发生反应可以合成多种脲类化合物,这些化合物广泛应用于农药、医药和染料等领域。

另外,碳酸二甲酯还可以与酚类、胺类和硫醇类等发生酯交换反应,合成酯类、聚碳酸酯等高附加值的化合物。

此外,碳酸二甲酯还是一种重要的电池电解液溶剂。

由于其高电容性能和低电阻性能,碳酸二甲酯常被用作锂离子电池、锂硫电池和超级电容器等电化学器件的溶剂。

在锂离子电池中,碳酸二甲酯在电池充放电过程中起到了良好的稳定和导电的作用,同时具有较高的电化学稳定性和低电化学窗口,能够提高电池的循环性能和安全性。

此外,碳酸二甲酯还可以用作香料和麻醉剂的溶剂。

它具有挥发性和稳定性,可用于香水、调香剂和麻醉品的生产。

相较于传统的有机溶剂,碳酸二甲酯不会在高温下燃烧,从而降低了火灾和爆炸的风险。

最后,碳酸二甲酯还可以应用于环境保护领域。

它是一种绿色溶剂,不会对环境造成严重的污染,不会对水体和土壤产生不可逆的影响。

此外,由于其与二氧化碳合成的特性,碳酸二甲酯还可以作为碳中和技术的一种手段,降低二氧化碳的排放量。

综上所述,碳酸二甲酯作为一种重要的化学品,具有广泛的应用领域。

它的低毒性、无毒害和环境友好的特点,使其成为许多制药、化工、电子和能源领域不可或缺的重要物质。

碳酸二甲酯的合成及应用研究

碳酸二甲酯的合成及应用研究

扬州工业职业技术学院2011——2012学年第二学期毕业设计(论文)(课程设计)课题名称:碳酸二甲酯的合成及应用研究设计时间:2011.10.15—2012.3.20系部:化学工程系班级:0902有机姓名:刘孝荣学号:0901130206指导老师:王雪源碳酸二甲酯的合成及应用研究刘孝荣0902有机【摘要】综述了碳酸二甲酯(DMC)国内外发展研究情况及主要用途。

介绍了光气法、酯交换法、氧化羰基化法、甲醇CO2法合成DMC,比较了各工艺的优劣及合成技术的选择。

在实际生产中应选择原料价廉易得,适用的催化剂,高效的分离方法,工艺条件不苛刻,基本无污染,成本低的合成路线。

关键字:,碳酸二甲酯,酯交换法,甲醇氧化羰基化,甲醇CO2法Synthesis and Application of dimethyl carbonateLiu Xiaorong0902 organicAbstract:Domestic and international development research and main purpose of dimethyl carbonate (DMC).Introduced phosgene and the transesterification method, oxidative carbonylation, methanol CO2 method, synthesis of the DMC to compare the pros and cons of each technology and synthesis technology choice.Raw materials, cheap and easy to apply to the catalyst, efficient separation methods, the process is not harsh, the basic non-polluting, low-cost synthetic route should be selected in the actual production.Keywords:Dimethyl carbonate;Transesterification method;Oxidation of Methanol carbonylation;Methanol CO2 law目录1.前言 (1)1.1.碳酸二甲酯的研究背景及现状 (1)1.1.1国外DMC的发展概况 (1)1.1.2国内DMC的生产现状 (2)1.1.3国际、国内碳酸二甲酯生产技术对比 (2)1.2碳酸二甲酯的应用研究 (3)1.2.1碳酸二甲酯的用途 (3)1.2.2碳酸二甲酯下游产品及用途 (6)2.合成方法 (7)2.1光气法 (7)2.1.1甲醇光气法 (7)2.1.2光气甲醇钠法 (8)2.2酯交换法 (8)2.2.1碳酸乙(丙)烯酯与甲醇酯交换法 (8)2.2.2硫酸二甲酯酯交换法 (9)2.3甲醇氧化羰基化法 (9)2.3.1甲醇液相氧化羰基化法 (9)2.3.2甲醇气相氧化羰基化法 (10)2.4甲醇CO2法 (11)3.关键技术的选择 (12)3.1甲醇光气法 (12)3.2硫酸二甲酯与碳酸钠酯交换法 (12)3.3甲醇氧化羰基化法 (12)3.3.1甲醇氧化羰基化法催化剂和分离技术的选择 (13)3.4甲醇氧化羰基化法 (15)4.结束语 (16)参考文献 (17)谢辞 (19)1.前言1.1.碳酸二甲酯的研究背景及现状碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,DMC),常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体,熔点4℃,沸点90.1℃,密度1.069 g/cm3,难溶于水,但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶[1]。

碳酸二甲酯生产技术和应用领域开发

碳酸二甲酯生产技术和应用领域开发

碳酸二甲酯生产技术和应用领域开发摘要:碳酸二甲酯是21世纪有机合成的一个“新基石”和“绿色化工产品”,极具市场潜力。

文章对碳酸二甲酯的生产工艺及经济技术进行了分析对比。

综合考虑气相氧化羰基化法技术经济性最好。

尿素甲醇法工艺可变成本最低,是最有希望的碳酸二甲酯生产工艺。

关键词:碳酸二甲酯,生产工艺,经济分析,应用碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate简称DMC) ,常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体,熔点4℃,沸点90.1℃,密度1.0699/cm3,难溶于水,但可以与醇、醚、酮等几所有的有溶剂混溶。

DMC分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应,是一种重要的有机化工中间体。

1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Non-toxic substance)的注册登记,属于无毒化工产品,可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用,提高生产操作的安全性,降低环境污染。

作为溶剂,DMC可替代苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。

DMC还是新能源锂电池电解液的理想溶剂。

此外,DMC作汽油添加剂、清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。

DMC被认为21世纪有机合成的一个“新基石”和“绿色化工产品”。

1 碳酸二甲酯的生产技术1.1 甲醇氧化羰基化法甲醇氧化羰基化法是以甲醇和CO、O2为原料,以CuCl 等为催化剂,在条件下直接合成。

甲醇氧化羰基化法分为液相法和气相法工艺。

该工艺的主要优点是原料成本低,产品纯度高;缺点是催化剂中的Cl-对设备腐蚀严重,高转化率时催化剂失活严重,单程转化率低,设备投资巨大,目前属于淘汰技术。

1.2 酯交换碳酸丙烯酯法该技术以环氧丙烷和CO2生产碳酸丙烯酯,再与甲醇酯交换生产DMC和丙二醇。

国内企业绝大多数采用此法,技术成熟,单套规模达到万吨级。

与甲醇氧化羰基化法相比,该法优点是反应条件温和,设备材料基本上全为碳钢。

碳酸二甲酯合成及应用

碳酸二甲酯合成及应用

碳酸二甲酯合成及应用碳酸二甲酯是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用领域。

本文将介绍碳酸二甲酯的合成方法以及其在不同领域中的应用。

一、碳酸二甲酯的合成方法碳酸二甲酯的合成方法有多种,其中最常用的方法是通过碳酸二甲酯酯交换反应合成。

具体步骤如下:1. 首先,准备好反应所需的原料,包括甲醇和碳酸二甲酯母液。

2. 将甲醇和碳酸二甲酯母液放入反应釜中,加入适量的催化剂。

3. 在适当的温度下,进行酯交换反应,通常反应温度在100-150摄氏度之间。

4. 反应完成后,通过蒸馏等方法分离得到纯净的碳酸二甲酯产物。

二、碳酸二甲酯的应用1. 溶剂:碳酸二甲酯是一种优良的溶剂,可用于溶解多种有机物质。

在合成化学和有机合成领域中广泛应用,如聚合物合成、溶胶凝胶制备等。

2. 涂料:碳酸二甲酯可作为涂料中的增溶剂,提高涂料的附着性和耐候性。

同时,碳酸二甲酯还具有挥发性低、干燥速度快的特点,适用于高档装饰涂料和汽车漆等领域。

3. 塑料:碳酸二甲酯可作为塑料的增塑剂,改善塑料的柔韧性和加工性能。

在塑料制品中广泛应用,如食品包装、医疗用品等。

4. 化妆品:碳酸二甲酯可作为化妆品中的溶剂和增溶剂,具有良好的渗透性和稳定性。

常见于香水、护肤品等产品中。

5. 医药领域:碳酸二甲酯是一种理想的药物载体,可用于药物的输送和缓释。

在药物制剂中起到溶解、稳定和增溶的作用,提高药物的疗效和生物利用度。

总结:碳酸二甲酯是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用领域。

它的合成方法主要是通过碳酸二甲酯酯交换反应,其应用包括溶剂、涂料、塑料、化妆品和医药领域。

随着科技的不断进步,碳酸二甲酯的应用还将不断扩展,为人们的生活带来更多的便利和创新。

以上就是关于碳酸二甲酯合成及应用的介绍,希望能对读者有所启发。

碳酸二甲酯使用统计

碳酸二甲酯使用统计

碳酸二甲酯使用统计
碳酸二甲酯,又称甲酸甲酯,是一种常见的有机化合物,化学式为(CH3O2COOCH3)。

它具有无色透明的液体,具有刺激性气味。

碳酸二甲酯在工业上有着广泛的应用,特别是在塑料制造、涂料和溶剂等领域。

碳酸二甲酯在塑料制造中扮演着重要的角色。

它可以用作聚碳酸酯的原料,聚碳酸酯是一种高性能塑料,具有优异的机械性能和化学稳定性。

聚碳酸酯广泛应用于汽车零件、电子设备和家用电器等领域。

碳酸二甲酯作为聚碳酸酯的溶剂,可以提高聚合反应的效率,从而得到高质量的塑料产品。

碳酸二甲酯还可以用作涂料和溶剂的成分。

涂料制造过程中,碳酸二甲酯可以作为稀释剂,使颜料和树脂更容易混合。

在涂料中,碳酸二甲酯可以提供良好的流动性和挥发性,使涂层更加光滑均匀。

此外,碳酸二甲酯还具有较低的毒性和挥发性,对人体和环境的影响较小,因此在溶剂中被广泛使用。

除了以上应用,碳酸二甲酯还可以用于合成其他有机化合物。

例如,它可以与醇反应生成酯,用于食品和香料的制备。

此外,碳酸二甲酯还可以用于有机合成反应中的酰化反应、酯化反应等。

总体而言,碳酸二甲酯是一种重要的有机化合物,广泛应用于塑料制造、涂料和溶剂等领域。

它的性质稳定,适用性广泛,并且对人
体和环境的影响较小。

对于我个人而言,作为一名化学工程师,我深感碳酸二甲酯的重要性和应用潜力。

在未来,随着科学技术的进步,我相信碳酸二甲酯的应用领域还会不断扩大,为人类带来更多的福祉。

碳酸二甲酯在有机合成中的应用

碳酸二甲酯在有机合成中的应用

| 1432 碳酸二甲酯应用于生物来源平台化学品的升级生物来源的化学品通常用于替代现有石化产品,有利于降低化工生产过程中的有毒性、减少温室气体排放、实现绿色可持续性发展。

然而目前生物来源的平台化学品清单中大部分仍为最初鉴定的化合物,例如乙醇、功能化的一元和二元羧酸(乳酸、乙酰丙酸、羟基丙酸和琥珀酸)、呋喃类产品(糠醛、羟甲基糠醛和呋喃二羧酸)、异戊二烯的生物碳氢衍生物、甘油及其衍生物、其他糖类(山梨糖醇和木糖醇)等。

DCM 作为甲基化试剂和甲氧羰基化试剂已经被应用于一些生物来源平台化学品的升级[12]。

甘油与DMC 通过酯交换反应制备碳酸甘油酯(GC)或甘油二碳酸酯(GDC)[13]。

在催化剂的作用下,通常在40-80℃下只需要几个小时会以非常高的选择性和90%以上的收率生成GC ,而GDC 产生需要过量的DMC 和更长的反应时间。

甘油缩醛也可与DMC 通过甲氧羰基化或甲基化反应制备其衍生物。

采用阳离子交换树脂吸附水相发酵液中的琥珀酸二钠盐,然后被吸附的琥珀酸盐在季铵离子催化下与DMC 发生O-甲基化反应生成琥珀酸二甲酯。

在碱催化下,乙酰丙酸与DMC 反应可以制备多种衍生产品,包括乙酰丙酸甲酯、4,4-二甲氧基戊酸甲酯和琥珀酸二甲酯[14]。

在固定化脂肪酶B 的催化下,羟甲基糠醛与DMC 反应生成甲氧羰基化衍生物。

使用大孔树脂吸附含2,5-呋喃二甲酸二钠的微生物发酵液,然后在100℃高压釜中与过量的DMC 进行甲基化制备2,5-呋喃二甲酸二甲酯[15]。

在碱性催化剂存在下,D-山梨糖醇与DMC 直接反应制备异山梨醇,也可一锅法进一步制备二甲基异山梨醇。

首先将反应混合物在90℃加热以允许定量D-山梨糖醇环化为异山梨醇,然后在200℃下进行甲基化反应得到二甲基异山梨醇[16]。

3 碳酸二甲酯在聚合物合成中的最新应用聚氨酯(PU)种类繁多,作为商业化应用广泛的塑料家族,仅2014年在欧洲的年产量就达到四百多万吨。

碳酸二甲酯的用途及合成技术概述

碳酸二甲酯的用途及合成技术概述

碳酸二甲酯的用途及合成技术概述作者:李新来源:《科学与财富》2011年第07期[摘要] 介绍了碳酸二甲酯的主要用途,概述了目前可行的合成技术,指出尿素两步醇解法将是国内DMC行业发展的趋势。

[关键词] 碳酸二甲酯用途合成技术碳酸二甲酯(Dimethyl Cabonate)简称DMC,常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体,熔点4℃,沸点90.1℃,密度1.069g/cm3,难溶于水,但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。

DMC毒性很低,在1992年就被欧洲列为无毒产品,是一种符合现代"清洁工艺"要求的环保型化工原料。

1、DMC的用途DMC的分子结构独特(CH3O-CO-OCH3),其特殊的分子结构和优良性能决定了DMC 广泛的用途,主要概括如下:(1)代替光气、硫酸二甲酯光气(Cl-CO-Cl)和硫酸二甲酯(DMS)具有高腐蚀性和剧毒,迫于环保压力将会逐渐被淘汰。

而DMC的化学反应,囊括了光气和DMS在化工用途中的绝大部分反应。

按照实际反应过程中DMC的有效羰基化数和甲基化数分别是光气和DMS的2.2倍、1.7倍,因此DMC 可以代替光气作作羰基化剂,代替DMS做甲基化剂。

(2)低毒溶剂DMC具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,介质界电常数小,同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。

(3)汽油添加剂DMC具有高氧含量(分子中氧含量高达53%)、优良的提高辛烷值作用((R+M)/2=105)、无相分离、低毒和快速生物降解性等性质,使汽油达到同等氧含量时使用的DMC 的量比甲基叔丁基醚(MTBE)少4.5倍,从而降低了汽车尾气中碳氢化合物、一氧化碳和甲醛的排放总量,此外还克服了常用汽油添加剂易溶于水、污染地下水源的缺点,因此DMC将成为替代MTBE的最有潜力的汽油添加剂之一。

(4)高效电池电解液碳酸酯类产品在该领域的应用受到普遍关注。

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碳酸二甲酯在有机合成中的应用摘要: 介绍新的绿色化工基本原料---碳酸二甲酯(DMC )在有机合成中的应用. 主要介绍碳酸二甲酯参与的甲基化反应, 羰基化反应, 酯交换反应和氨解反应.关键词:碳酸二甲酯(DMC); 光气; 甲基化; 羰基化; 酯交换; 氨解1. 前言碳酸二甲酯(DMC) 是一种新的低污染、环境友好型的绿色基础化工原料,对于环境保护具有重大意义。

分子式为CO(OCH 3)2,其分子结构中含有一CO 、一COOCH 3、一CH 3等多种官能团,化学性质非常活泼,作为有机合成中间体能与酚、醇、胺、肼、酯类化合物发生反应合成许多具有特殊性质的化合物[1]。

1992年它在欧洲通过了非毒性化学品的注册登记,因而在许多领域有望全面替代剧毒的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等[2]。

2. 羰基化反应2.1 碳酸二甲酯和3一戊酮合成丙酸甲酯.+CH 3CH 2CCH 2CH 3CH 3OCOCH 2CH 3CH 2CCHCOCH 3O O OCH3+CH 3OH 2 CH 3CH 2COCH 3O O以碳酸二甲酯(DMC)和3-戊酮为原料, 以具有中强碱位的Mg 为催化剂合成丙酸甲酯[3]. 丙酸甲酯是一种重要的化工原料,可以用作香料、溶剂、萃取剂及增塑剂等,在食品、香料等行业有着广泛的应用.2.2 碳酸二甲酯和苯乙酮反应合成苯甲酸甲酯. CCH 3+CH 3OCOCH 3O COCH 3+CH 3COCH 3OO碳酸二甲酯和苯乙酮在固体碱催化下合成苯甲酸甲酯. Bronsted —Lewis 酸碱离子对和固体碱表面配位不饱和的02-所造成的强碱位由有利于碳酸二甲酯的甲氧基羰基化产物(主产物为苯甲酸甲酯和乙酸甲酯)的生成[4].2.34,4-二苯甲烷二胺(MDA)和碳酸二甲酯(DMC)生成4,4-双(二甲氨基)二苯甲烷(MDC)H2N NH2+H3COCOCH3OCH3OHH3COOCHN NHCOOCH3+二苯甲烷二胺(MDA)和碳酸二甲酯(DMC)在乙酸锌催化下主要发生甲氧羰基化反应, 以高达98%的收率生成二苯甲烷二氨基甲酸酯(MDC).甲氧羰基化反应过程中生成的主要副产物为3种, 它们都是一端甲氧羰基化了的甲基化物, 这表明MDA和DMC反应过程中存在着甲氧羰基化和甲基化两个反应方向,而且甲氧羰基化反应在竞争中处于绝对的优势[5].3. 甲基化反应常用的甲基化剂硫酸二甲酯(DMS)和CH3Cl不仅具有毒性和腐蚀性,且碱用量大,又存在产物分离问题. 用DMC作甲基化试剂可避免生产过程中的危险、设备腐蚀及环境污染[6].3.1 4,4 -二苯甲烷二胺(MDA)与碳酸二甲酯(DMC)合成4,4 -双(二甲氨基)二苯甲烷(MBDMA).H2N2+H3COCOCH3OCH3OH(H3C)2N N(CH3)2++CO24,4 -二苯甲烷二胺(MDA)与碳酸二甲酯(DMC)为原料甲基化反应合成4,4 -双(二甲氨基)二苯甲烷(MBDMA). NaY分子筛催化剂促进甲基化反应的发生,适宜的反应条件为:催化剂用量m(NaY): m(DMC)=0.07:1,反应物配比n(DMC):n(MDA)=30:1,反应温度190 ℃,反应时问6 h,此时MDA完全转化,MBDMA选择性达97%[5]. 为用途广泛的精细化工品4,4 一双(二甲氨基)二苯甲烷(MBDMA)提供了一条绿色清浩且操作简便的合成路线.3.2 碳酸二甲酯(DMC)为甲基化试剂与淀粉(St)进行了常压甲基反应制甲基淀粉.DMC与淀粉的甲基化反应方法具有突出的安全、清洁、环保的技术优势,突破了传统淀粉甲基化方法在实施时的技术障碍, 有望解决长期以来甲基淀粉无法商品化、无法量产的技术难题, 潜在的经济和社会效益将十分明显[7].3.3 用碳酸二甲酯(DMC)代替传统的有毒有害试剂DMS 作甲基化试剂,以2,6-二氯苯酚(DCP)为原料, 在固体碱与相转移催化剂(PTC)作用下, 合成了2,6-二氯苯甲醚(DCA) [8]. 2, 6-二氯苯甲醚(DCA)是重要的医药、农药中间体. 3.4 两可的亲核苯肼和碳酸二甲酯(DMC)在酸性和碱性环境生成不同的产物. 苯肼和碳酸二甲酯(DMC)在碱性环境中羧甲基化在N-1上,而在催化剂和加热条件下羧甲基化在N-2上. 这些化合物的生成解释采用硬软酸碱理论. 一些金属催化苯肼盐改变了,这影响在N -对苯二羧甲基化反应,而不是选择性的[9].[10]3.5 金属有机骨架与铝,铜和作为1,4 -苯二甲酸(铝)和1,3,5-苯三酸为配体(铜和铁)中心金属原子的铁(MOFs )的选择性和催化剂的活性促进与碳酸二甲酯(DMC )的芳香胺甲基化, 有便利的反应条件, 良性、可重复使用, 符合成本效益的催化剂的优势, 避免了额外的溶剂使用, 并使用一个安全、绿色的甲基化剂, 只产生作为副产品的二氧化碳和甲醇[11].4.酯交换反应4.1 碳酸二甲酯与月桂醇酯交换制备碳酸二月桂酯碳酸二甲酯(DMC)与月桂醇在KF /MgO 催化下酯交换反应制备碳酸二月桂酯(DDC) [12]. 该反应分两步进行, 首先DMC 与月桂醇反应生成甲基月桂基碳酸酯(MDC),然后MDC 进一步与月桂醇反应或MDC 自身发生歧化生成DDC.+H 3COCOCH 3O C 12H 25OH C 12H 25OCOCH 3+CH 3OHO C 12H 25OCOCH 3O +C 12H 25OH C 12H 25OCOC 12H 25O +CH 3OHC 12H 25OCOCH 3O 2C 12H 25OCOC 12H 25+CH 3OCOCH 3O长链碳酸酯可广泛应用于润滑油、化妆品、增塑剂和燃油添加剂等领域.它们具有较低的倾点和较高的热氧化稳定性,同时还具有良好的润滑性、耐磨性、自清洁性、耐腐蚀性以及与烃类油很好的可溶性, 这使其与作为润滑油的普通矿物油相比显示了独特的优越性[13].4.2 碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换制备碳酸二苯酯碳酸二甲酯与乙酸苯酯MoO3催化酯交换反应合成碳酸二苯酯. 通过引入乙酰基, 以DMC 和PA 为原料合成DPC 反应, 因其可以消除DMC 和苯酚酯交换所受的热力学限制, 实现“100% 原子利用率”, 符合“原子经济”的要求而具备实现DPC 清洁生产的良好应用前景[14].4.3 苯酚与碳酸二甲酯合成碳酸二苯酯苯酚与DMC 酯交换合成DPC 是一个两步可逆反应, 总的反应方程式见式(1), 具体过程见式(2)~式(4). 苯酚先与DMC 酯交换生成甲基苯基碳酸酯(MPC), MPC 进一步与苯酚酯交换生成DPC,两步反应中都生成副产物甲醇. DPC 也司由MPC 自身歧化反应生成, 同时副产与DPC 等物质的量的DMC. 该反应进行时, 体系中还存在一个主要的副反应(5)[15].CH 3OCOCH 3OOCOO +2CH 3OH H 3C OCOO +2CH 3OH +2CH 3OCOCH 3O+H 3C OCOO +OCOO +2CH 3OH H 3C C+OCO O 2OCOO +CH 3OCOCH 3CH 3OCOCH 3O +OCH 3+CO 2+CH 3OH (2)(1)(3)(4)(5)4.4 以叔丁醇为有机溶剂, 采用固定化脂肪酶Novozym435催化棉籽油与碳酸二甲酯进行酯交换反应制备了生物柴油. 以碳酸二甲酯为酰基受体、叔丁醇为有机溶剂, Novozym435催化棉籽油与碳酸二甲酯进行酯交换反应制备生物柴油的优化反应条件为: 碳酸二甲酯与棉籽油摩尔比为4、叔丁醇与碳酸二甲酯体积比为1.5、Novozym435用量为12.5% 、反应温度50℃ 、反应时问24 h 、搅拌转速160 r /min 、不加水, 在此条件下, 脂肪酸甲酯收率可达到96%以上[16].4.5 碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换合成碳酸甲乙酯(EMC) [17]. CH 3OCOCH 3+C 2H 5OCOC 2H 5 2 CH 3OCOC 2H 5O O O碳酸甲乙酯是一种用途广泛的最简单的不对称碳酸酯,它粘度小、介电常数大、对锂盐的溶解性强、安全稳定, 故可被用作高能量锂离子电池的有机电解液, EMC 与对称碳酸酯,如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯相比, 具有不可比拟的优点, 例如能提高电池的能量密度和放电容量, 还能延长电池的使用寿命, 同时具有良好的低温使用性能.5 氨解反应5.1 碳酸二甲酯与胺类化合物反应生成氨基甲酸酯, 由氨基甲酸酯分解制备异氰酸酯[18]. R NH 2+CH 3OCOCH 3NH 3O+CH 3OHR NH COCH 3OR NCO +CH 3OH用碳酸二甲酯替代光气与胺类化合物反应生成氨基甲酸酯, 再由氨基甲酸酯分解制备异氰酸酯[18]. 该过程中唯一的副产物甲醇又是制备DMC 的原料, 可以重复利用, 完全符合现代绿色合成的要求. 异氰酸酯是一种重要的有机合成中间体, 主要应用在合成农药,医药和聚氨酯等,所合成的目标物 4-甲基环己基异氰酸酯是合成降糖药物格列美脲的重要中间体。

6 总结近年来,碳酸二甲酯已成为国内外研究的热点。

由于结构上的特殊性,DMC 可发生羰基化、甲基化、酯交换、氨解等反应而合成多种重要化工产品。

DMC 环境友好,几乎囊括了光气和DMS 在化工用途中的绝大部分反应,被誉为2l 世纪有机合成的一个“新基块”。

国内对碳酸二甲酯技术开发及应用较晚,但进展很快。

DMC 参与的反应大部分都是催化反应,因此催化剂和反应体系的选择是关键。

目前,人们正致力于开拓DMC 的应用范围并开发、研制新型催化剂。

随着DMC 合成方法和用途的不断发展,DMC 及其衍生物必将受到越来越多的关注,并对基础化工和精细化工等事业起到巨大的作用。

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