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(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。

中文名：碳酸二甲酯

外文名：Dimethyl carbonate，DMC

化學(xué)式：C₃H₆O₃

分子量：90.078

CAS登錄號(hào)：616-38-6

EINECS登錄號(hào)：210-478-4

熔 點(diǎn)：0.5 ℃

沸 點(diǎn)：90 ℃

水溶性：不溶

密 度：1.07 g/cm3

外 觀：無(wú)色液體，有芳香氣味

閃 點(diǎn)：17 ℃(OC)

安全性描述：S16；S9

危險(xiǎn)性符號(hào)：F

危險(xiǎn)性描述：R11

UN危險(xiǎn)貨物編號(hào)：1161

基本信息

化學(xué)式：C₃H₆O₃

分子量：90.078

CAS號(hào)：616-38-6

EINECS號(hào)：210-478-4

理化性質(zhì)

1.性狀：無(wú)色液體，有芳香氣味。

2.熔點(diǎn)（℃）：0.5

3.沸點(diǎn)（℃）：90~91

4.相對(duì)密度（水=1）：1.07

5.相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：3.1

6.飽和蒸氣壓：7.38（25℃）

7.臨界溫度（℃）：274.85

8.臨界壓力（MPa）：4.5

9.辛醇/水分配系數(shù)：0.23

10.閃點(diǎn)（℃）：17（OC）

11.爆炸上限（%）：20.5

12.爆炸下限（%）：3.1

13.溶解性：不溶于水，可混溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，混溶于酸類、堿類。

14.臨界密度（g·cm^-3）：0.358

15.臨界體積（cm³·mol^-1）：252

16.臨界壓縮因子：0.261

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1.摩爾折射率：19.46

2.摩爾體積（cm³/mol）：87.9

3.等張比容（90.2K）：195.9

4.表面張力（dyne/cm）：24.6

5.極化率（10^-24cm³）：7.71

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：0.5

2.氫鍵供體數(shù)量：0

3.氫鍵受體數(shù)量：3

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：2

5.互變異構(gòu)體數(shù)量：無(wú)

6.拓?fù)浞肿訕O性表面積：35.5

7.重原子數(shù)量：6

8.表面電荷：0

9.復(fù)雜度：44

10.同位素原子數(shù)量：0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15.共價(jià)鍵單元數(shù)量：1

安全信息

安全術(shù)語(yǔ)

S16：Keep away from sources of ignition - No smoking.

遠(yuǎn)離火源，禁止吸煙。

S9：Keep container in a well-ventilated place.

保持容器置于良好通風(fēng)處。

風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語(yǔ)

R11：Highly flammable.

高度易燃。

用途

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(huì)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(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。

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(shí)，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(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。

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)。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。

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(wú)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(shí)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?、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(diǎn)，因此DMC將成為替代MTBE的最有潛力的汽油添加劑之一。

儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)

編輯 播報(bào)

儲(chǔ)備注意

易燃，其蒸氣與空氣混合，能形成爆炸性混合物，儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的不燃庫(kù)房。

遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)37℃。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、還原劑、酸類等分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。

儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的不燃庫(kù)房。

工程控制生產(chǎn)過(guò)程密閉，加強(qiáng)通風(fēng)呼吸系統(tǒng)防護(hù)空氣中濃度超標(biāo)時(shí)，佩戴過(guò)濾式防毒面具（半面罩）眼睛防護(hù)必要時(shí)，戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。身體防護(hù)：穿防靜電工作服防護(hù)，戴橡膠耐油手套。防護(hù)工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙。工作完畢，淋浴更衣。特別注意眼和呼吸道的防護(hù)。

運(yùn)輸注意

裝包裝標(biāo)志易燃液體包裝方法安瓿瓶外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱運(yùn)輸注意事項(xiàng)運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

夏季最好早晚運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí)所用的槽(罐)車應(yīng)有接地鏈，槽內(nèi)可設(shè)孔隔板以減少震蕩產(chǎn)生靜電。嚴(yán)禁與氧化劑、還原劑、酸類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源、高溫區(qū)。裝運(yùn)該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置。

生產(chǎn)工藝

編輯 播報(bào)

DMC最初的生產(chǎn)方法為光氣法，于1918年即已開發(fā)成功，但是光氣的毒性和腐蝕性限制了這一方法的應(yīng)用，特別是隨著環(huán)保受到全世界的重視程度的日益提高，光氣法已經(jīng)被淘汰。自20世紀(jì)80年代開始，對(duì)于DMC生產(chǎn)工藝的研究開始受到普遍的關(guān)注，據(jù)Michael A.Pacheco和Christopher L.Marshall的統(tǒng)計(jì)，有關(guān)DMC生產(chǎn)工藝的專利自1980－1996年就超過(guò)了200項(xiàng)。

20世紀(jì)80年代初，意大利的EniChem公司實(shí)現(xiàn)了以CuCl為催化劑的由甲醇氧化羰基化合成DMC工藝的商業(yè)化，這是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的非光氣合成DMC的工藝，也是應(yīng)用最廣的工藝。此工藝的缺陷在于高轉(zhuǎn)化率時(shí)催化劑的失活現(xiàn)象嚴(yán)重，因此其單程轉(zhuǎn)化率僅為20%。

在20世紀(jì)90年代，DMC合成工藝的研究得到了迅速的發(fā)展：日本的Ube對(duì)EniChem公司甲醇氧化羰基化合成DMC的工藝進(jìn)行了改進(jìn)，選擇NO為催化劑，這樣避免了催化劑的失活，使轉(zhuǎn)化率幾乎達(dá)到了100%，此工藝已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化；美國(guó)Texaco公司開發(fā)了先由環(huán)氧乙烷與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸乙烯酯，再與甲醇經(jīng)過(guò)酯交換生產(chǎn)DMC的工藝，此工藝聯(lián)產(chǎn)乙二醇，于1992年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，此工藝被認(rèn)為產(chǎn)率較低、生產(chǎn)成本較高，只有當(dāng)DMC年產(chǎn)量高于55 kt時(shí)其投資和成本才可以與其他方法競(jìng)爭(zhēng)；此外還有一種新興的工藝，即尿素甲醇解反應(yīng)，若與尿素生產(chǎn)聯(lián)合進(jìn)行可降低成本，此工藝有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。