炭酸ジメチル（DMC）化学式C3H6O3の有機化合物です。芳香族の匂いのない無色の液体。それは水に不溶性であり、ほとんどの有機溶媒には混和性があり、酸と塩基に混和性があります。これは、毒性が低く、環境保護の優れた性能、幅広い使用を伴う一種の化学物質です。それは重要な有機合成中間です。その分子構造には、カルボニル、メチル、メトキシ、および他の官能基が含まれています。さまざまな反応特性があります。安全で、便利で、汚染が少なく、生産で輸送が簡単です。
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化学式 |
C3H6O3 |
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正確な質量 |
90 |
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分子量 |
90 |
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m/z |
90 (100.0%), 91 (3.2%) |
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元素分析 |
C, 40.00; H, 6.71; O, 53.28 |
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炭酸ジメチル（DMC）化学式CH6Oを備えた重要な有機化合物であり、化学および製薬産業で広く使用されています。
1.カルボニル化剤としてホスゲンを置き換える：
ホスゲンは非常に反応性がありますが、その非常に毒性があり、腐食性の高い副産物は大きな環境圧力に直面するため、徐々に排除されます。 DMCには、同様の求核反応中心があります。 DMCのカルボニル基が求核基に攻撃されると、アシル酸素結合が壊れてカルボニル化合物を形成し、副産物はメタノールです。したがって、DMCは、カルバメート農薬、ポリカーボネート、イソシアン酸イソシアン酸塩などの炭酸誘導体を合成するための安全な反応剤としてホスゲンを置き換えることができ、そのうちポリカーボネートがDMCの最大の需要を持つ分野になります。
2。メチル化剤として硫酸ジメチルを代用します：
ホスゲンと同様の理由により、硫酸ジメチルも排除されるという圧力に直面しています。 DMCのメチル炭素が求核性炭素によって攻撃されると、そのアルキル酸素結合が破壊され、メチル化された生成物も生成されます。 DMCは、硫酸ジメチルよりも高い反応収率とより単純なプロセスを持っています。その主な用途には、合成有機中間体、医薬品、農薬製品などが含まれます。
3。低毒性溶媒：
DMCには、優れた溶解度、狭い融点と沸点範囲、大きな表面張力、低粘度、培地の小さな誘電率、高い蒸発温度、高速蒸発速度があるため、コーティング産業および医薬品産業の低毒性溶媒として使用できます。 DMCは毒性が低いだけでなく、高い引火点、低い蒸気圧、空気中の爆発的な限界が高いことの特性もあることがわかります。したがって、DMCは清潔さと安全の両方を備えた緑色の溶媒です。
4。ガソリン添加剤：
DMCには、高酸素含有量（分子内の最大53％の酸素含有量）、優れたオクタン数の改善、非相分離、低毒性、急速な生分解性の特性があり、ガソリンがMTBEを4.5倍も4.5倍も低くすると、ガソリンが4.5倍も少ない場合に使用されるDMCの量を排出します。排気。さらに、一般的なガソリン添加剤が水に容易に溶けやすいという問題は、地下水を汚染することの不利な点によりMTBEに代わる最も潜在的なガソリン添加剤の1つになるという問題を克服します。
の元の生産方法炭酸ジメチル（DMC）1918年に成功裏に開発されたPhosgene法です。しかし、ホスゲンの毒性と腐食性により、特に世界中の環境保護の重要性が高まっているため、ホスゲン法は排除されました。
1980年代以来、DMC生産プロセスに関する研究は広範囲にわたる注目を集めています。 MichaelとChristopherの統計によると、1980年から1996年以来、DMC生産プロセスに関する200以上の特許があります。
1980年代初頭、イタリアのエニケム社は、触媒としてのCUCIを酸化するメタノールの酸化的カルボニル化によるDMC合成プロセスの商業化を実現しました。このプロセスの欠点は、コンバージョン率が高い場合、触媒の非活性化が深刻であるため、一元配置変換率が20％にすぎないことです。
国内外の炭酸ジメチルの合成方法がたくさんあります。原材料によれば、主にホスゲンメタノール法、ホスゲンナトリウムアルコール法、メタノール交換法、二酸化炭素直接合成法、尿素直接アルコールイベント法、尿素間接アルコール分析法、メタノール酸化カルボニル法が含まれます。この実験は、次の特性を持つ尿素直接アルコールイシングを使用するように設計されています。
（1）原材料は安価で簡単に入手できます。
（2）プロセスはシンプルで操作が簡単です。
（3）反応によって生成されたアンモニアは、リサイクルされ、環境に優しい、緑色で汚染がない可能性があります。
（4）反応プロセスは無水産生であり、メタノールDMC水錯体システムの分離問題を回避する
分離と精製は簡素化され、投資が節約されます。
(5) Although G>0反応の2番目のステップでは、熱力学における非自然反応です。温度を上げることで達成できます。
変換を改善するための圧力を高めます。実験から、反応温度が185cで圧力があるときに見ることができます。
メタノールは反応性蒸留カラムで反応します。この状態では、尿素の変換速度は100％に達する可能性があり、炭酸の変換率は
ジメチルエステルの選択性は98％を超え、DMCの収率は50％以上です。
上記の方法に加えて、生産に使用できる他のいくつかの方法があります。
これは現在、最も研究され、有望な合成方法です。この方法では、ホスゲンなしで一酸化炭素、メタノール、および酸素を原料として使用します。原材料は安価で、毒性は低く、プロセスは単純で、コストは低くなります。反応条件には、通常80-10度で実行される液相および気相法が含まれ、0-4.0 MPaの圧力が高く、メタノール変換率と良好な選択性があります。
ホスゲンとメタノールを原料として使用して、低温で反応して炭酸ジメチルを生成します。この方法には、単純な生産プロセス、原材料の容易な入手可能性、高収量がありますが、ホスゲンは非常に有毒で可燃性であり、生産装置と動作条件に高い要件を必要とし、安全性の生産が困難になります。
原材料として炭酸ジエチルとメタノールを使用して、エステル交換反応は触媒の作用下で行われ、炭酸ジメチルとエタノールを生成します。この方法は、原材料、軽度の反応条件、安全な生産の困難が少ないことに簡単にアクセスできます。ただし、触媒の選択と使用は、反応収率と製品の品質に大きな影響を及ぼし、プロセス条件の厳格な制御が必要です。
メタノールとアセテートを反応させて酢酸メチルを産生し、それを二酸化炭素と反応して炭酸ジメチルを得ます。この方法には高収量がありますが、高温、高圧、パラジウム触媒が必要です。
メタノールと二酸化炭素は、ロジウム触媒の下で反応してギ酸を産生し、それが一酸化炭素と反応して炭酸ジメチルを得ます。この方法の反応条件は比較的穏やかですが、触媒価格は比較的高くなっています。
高温で炭酸ナトリウムとコハク酸メチルを反応させるために、炭酸ジメチルを生成します。この方法は比較的単純ですが、反応条件は厳密であり、収量は低いです。
エピクロロヒドリンをメチル形成で反応させてアクリール酸メチルを生成し、炭酸ジチルと反応して炭酸ジメチルを生成します。この方法は高収量ですが、極性溶媒で実行する必要があります。
メタノール、二酸化炭素、およびメチル形成は、エステル化、脱水症、および添加反応のために反応器に同時に添加され、炭酸ジメチルを直接得るために添加反応を添加します。この方法は操作が容易で、高収量がありますが、高圧と高温の条件が必要です。
これらの方法にはそれぞれ独自の利点と短所があり、適切な合成方法を選択すると、特定の生産ニーズとコストに関する考慮事項に依存します。
副作用
中国の名前は炭酸ジメチル（DMC）であり、重要な有機化学原料と緑色の化学物質である炭酸ジメチルです。低毒性、環境保護、優れた性能など、多くの利点があり、化学工学、医学、電子機器、燃料などのさまざまな分野で広く使用されています。ただし、多くの化学物質と同様に、DMCは、使用および接触中にいくつかの副作用を引き起こす可能性もあります。
吸入暴露による副作用
軽度の吸入にさらされると、咳、sp産生、喉の不快感などの症状が発生する可能性があります。しかし、DMC蒸気の長期または高濃度の吸入は、気管支炎、肺炎などのより重度の呼吸器損傷を引き起こす可能性があります。動物実験により、ラットのDMC蒸気の長期吸入後、炎症性反応と病理学的変化が発生することが示されています。さらに、DMC蒸気の吸入も中枢神経系に影響を与える可能性があります。短期的に高濃度のDMC蒸気を吸入すると、めまい、頭痛、疲労、吐き気、嘔吐などの症状を引き起こす可能性があり、重度の場合には、ぼやけた意識やcom睡などの中枢神経系のうつ病が発生する可能性があります。
皮膚接触の副作用
DMCには、皮膚にある程度の刺激と感作があります。皮膚がDMC液体と直接接触すると、発赤、かゆみ、発疹などの皮膚刺激症状が発生する可能性があります。アレルギーのある体質の一部の人々にとって、DMCとの皮膚接触はアレルギー反応を引き起こし、皮膚の赤み、腫れ、水疱、滲出などとして現れ、重度の場合は全身の皮膚に影響を与える可能性があります。 DMCへの長期的な繰り返しの曝露は、乾燥、亀裂、角化などの慢性皮膚損傷にもつながる可能性があります。
アイコンタクトからの副作用
DMCは、目に強い刺激効果があります。 DMCが誤って目に入ると、目の痛み、引き裂き、写真恐怖症、結膜の混雑などの症状をすぐに引き起こす可能性があります。重度の場合、角膜を損傷し、角膜上皮、角膜潰瘍の脱落につながり、視力に影響を与える可能性があります。動物の実験により、DMCをウサギの目に滴下した後、重大な炎症反応と角膜損傷があることが示されています。治療の期間の後、ウサギの目への損傷の一部は完全には回復していません。
偶発的な摂取の副作用
DMCは一般に食物成分ではありませんが、特定の特別な状況では誤って摂取される可能性があります。 DMCの摂取後、胃腸管に刺激を引き起こし、吐き気、嘔吐、腹痛、下痢などの症状につながる可能性があります。 DMCの過度の摂取は、肝臓や腎臓などの重要な臓器の損傷を引き起こし、異常な肝機能や腎不全などの深刻な結果をもたらす可能性があります。動物実験では、gaveによってマウスに特定の用量のDMCを投与した後、マウスの肝臓と腎臓で有意な病理学的変化が観察され、血清中の肝臓および腎機能指標の有意な変化が観察されました。
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