碳酸二甲酯的應用綜述

房愛敏 王曉莉

【摘要】碳酸二甲酯（簡稱DMC）是近年來受到國內外廣泛關注的環保型綠色化工產品及原料。由于其分子中含有CH3-、CH30-、CH30-CO-、-CO-等多種官能團，因而具有良好的反應活性；應用越來越廣泛。本文就DMC在各領域的應用情況進行了綜述。

【關鍵詞】碳酸二甲酯（簡稱DMC） 應用 綜述

1 引言

碳酸二甲酯（簡稱DMC）常溫時是一種無色透明，略有氣味、微甜的液體，相對密度1.073，熔點2～4℃，沸點90.2℃，折射率nD201.3697，閃點（開杯）21.7℃，粘度0.664mPa·s，不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，毒性很低，是近年來受到國內外廣泛關注的環保型綠色化工產品及原料。由于其分子中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多種官能團，因而具有良好的反應活性，應用越來越廣泛。

2 DMC代替光氣作羰基化劑

2.1 合成聚碳酸酷等工程材料

聚碳酸酷是一種重要的工程塑料。我國僅有少量生產，大部分依賴進口。傳統工藝是以光氣、雙酚A為原料，二氯甲烷為溶劑來制備的。DMC與酚進行酷交換反應，首先生成碳酸二苯酯（DPC）；碳酸二苯酷與雙酚A進一步反應生成聚碳酸酷。產品純度高、質量好，可用于制造磁帶、磁盤等光電子產品。該技術已實用化。General Electric公司已由DMC來制造通用品級和光盤品級的聚碳酸酯[1]。

2.2 生產烯丙基二甘醇碳酸酷（ADC）

ADC是一種性能優異尤其是光學性能優異的熱固性樹脂。可替代玻璃用于眼鏡鏡片（即樹脂眼鏡片）和光電子材料等領域[2]。傳統工藝是由烯丙酮、二甘醇和光氣制造。用DMC代替光氣先與二甘醇反應得二甘醇雙碳酸酯，再與烯丙酮進行反應，能方便地制造出不含鹵素的高品質產品，開創精密光電材料等新的領域。該技術已開發成功，許多國家以DMC為原料生產的樹脂眼鏡片已投放市場。

2.3 DMC用于異氰酸酷的合成

異氰酸酷包括TDI、MDI、HDI等，由這些產品可以生產聚氨酯泡沫塑料、涂料、彈性體、粘合劑、殺蟲劑、除草劑等。傳統制法是由光氣與胺類反應制得；以DMC代替光氣與胺反應，生成碳酸酯，碳酸酷再熱分解得異氰酸酯。

用DMC生產異氰酸酷解決了傳統工藝原料和中間體劇毒、三廢嚴重、裝置腐蝕等問題，是極有前途的工藝路線。

2.4 合成西維因（carbaryl）殺蟲劑

傳統工藝由光氣與一甲胺合成異氰酸甲酯，異氰酸甲酯再與α-茶酚反應得到原料光氣和中間產物異氰酸甲酯均劇毒，震驚世界的1984年“印度帕墨爾大慘案”即是由該工藝的光氣泄漏引發的。用DMC代替光氣，DMC先與α-萘酚進行醇解反應得甲基碳酸萘酯，再與一甲胺反應而得。美國通用電器公司已實現工業化生產[3]。

3 DMC代替DMS作甲基化劑

3.1 合成西維因殺蟲劑

苯甲醚（茴香醚）是重要的農藥、醫藥中間體[4]；此外還用作油脂工業抗氧化劑、塑料加工穩定劑、食用香料等。目前用DMS作醇的甲基化試劑，副產物硫酸氫甲酯需處理。用DMC代替DMS與苯酚生產苯甲醚收率高，副產物為甲醇和CO2。

3.2 DMC代替氯甲烷制造四甲基醇胺（TMAH）

四甲基醇胺（TMAH）主要用于照相印刷中作顯影液[5]。目前以氯甲烷為原料生產，產品中含微量氯化物。用DMC代替氯甲烷，由DMC與三甲胺反應生成四甲胺基甲基碳酸酯，然后將其水解成四甲胺基碳酸氫酷，最后將其電解得高純度TMAH。

4 新產品的開發

4.1 制備長鏈烷基碳酸酉旨

DMC與高碳醇（C12-C15）反應，得分子骨架中帶羰基的長鏈烷基碳酸酯。該化合物具有良好潤滑性、耐磨性、耐蝕性等性能，目前已廣泛用于引擎油、金屬加工油、壓縮機油等。

4.2 制備二氨基脲

DMC與肼發生羰基化反應得二氨基脲，可代替劇毒、易燃、易爆的水合肼用作鍋爐除垢劑。使用安全方便，市場前景較好。

反應式：2H2N-NH2+（CH3O）2CO→H2NHN-CO-NHNH2+2CH3OH

4.3 生產N-甲基咔哩（又名肼基甲酸甲酯）

N-甲基咔唑是農藥卡巴氧中間體，用肼和DMC合成，反應式為：

H2N-NH2+（CH3O）2CO→H2NHN-CO-OCH3+CH3OH

日本宇部興產公司正在開發DMC和酮類化合物反應合成一連串的β-酮酸酷類化合物，這些化合物是極有用的合成醫藥產品的中間體，可生產特殊的化學品，如吡啶類、嘧啶類、吡唑類、吡咯類、二羥基吡啶等藥物[6]。

5 結論

DMC是一種綠色環保型化工產品及原料，可以滿足當前清潔工藝的要求，隨著DMC的應用開發，其應用會越來越廣泛，其市場需求量將越未越大。

參考文獻：

[1]方云進，肖文德，朱開宏，碳酸二甲酯溶劑在溶劑型涂料中的應用研究，涂料工業，2000（1）：26-28

[2]陳中，楊建設，張彥，碳酸二甲酯的生產技術綜述，精細石油化工，1998（6）：45-49

[3]蘇越華，吳曉華，姜玄珍.甲醇氣相氧化撥化合成碳酸二甲酯.高?；瘜W報，1999，13（6）：564-657

[4]李茜，李忠，謝克昌.甲醇氣相直接氧化羰基化合成碳酸二甲脂的研究進展，石油化工，2004，33（7）：677-683

[5]江琦.碳酸二甲酷在化工領域的應用[J].石油化工，2000，29：144-147

[6]湯志軍.銅陵建成碳酸二甲酷生產線[N].中國化工報，1998-11-14

[7]向本琴.碳酸二甲酯市場分析[J].中國化工信息，1995（39）：6

[8]李正西，碳酸二甲酯的技術經濟分析[J].技術經濟與市場，2003.13（5）