Dimetylkarbonát - Dimethyl carbonate
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Dimetylkarbonát | |
| Ostatní jména DMC Methylkarbonát | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.009.527  |
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| C3H6Ó3 | |
| Molární hmotnost | 90.078 g · mol−1 |
| Vzhled | Čistá tekutina |
| Hustota | 1,069 - 1,073 g / ml |
| Bod tání | 2 až 4 ° C (36 až 39 ° F; 275 až 277 K) |
| Bod varu | 90 ° C (194 ° F; 363 K) |
| 13,9 g / 100 ml | |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | Hořlavý |
| Bod vzplanutí | 17 ° C (63 ° F, 290 K) |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Dimetylkarbonát (DMC) je organická sloučenina s vzorec OC (OCH3)2. Je to bezbarvá, hořlavá kapalina. Je klasifikován jako a uhličitanový ester. Tato sloučenina našla použití jako a methylační činidlo a v poslední době jako rozpouštědlo, které je osvobozeno od omezení kladených na většinu těkavé organické sloučeniny (VOC) v USA.[1] Dimetylkarbonát je často považován za a zelené činidlo.[2]
Výroba
Světová produkce v roce 1997 se odhadovala na 1000 barelů denně.[3] Celosvětová výroba dimethylkarbonátu je omezena na Asii, Střední východ a Evropu.
Dimetylkarbonát se tradičně připravuje reakcí fosgen a methanolu. Methylchlorformiát se vyrábí jako meziprodukt:
- COCl2 + CH3OH → CH3OCOCl + HCl
- CH3OCOCl + CH3OH → CH3OCO2CH3 + HCl
Tento způsob syntézy byl z velké části nahrazen oxidační karbonylace. V tomto procesu kysličník uhelnatý a oxidační činidlo poskytuje ekvivalent CO2+:[4][5]
- CO + 1/2 O2 + 2 CH3OH → (CH3Ó)2CO + H2Ó
Může ji také průmyslově vyrábět společnost a transesterifikace ethylenkarbonátu nebo propylenkarbonát a methanolu, který také poskytuje příslušně ethylenglykol nebo propylenglykol.
Reakce a potenciální aplikace
Metylační činidlo
Dimethylkarbonátmethyláty aniliny, fenoly, a karboxylové kyseliny, ale mnoho z těchto reakcí vyžaduje použití autokláv.[6][7]
Hlavní výhoda dimethylkarbonátu oproti jiným methylačním činidlům, jako je jodmethan a dimethylsulfát je jeho nízká toxicita. Navíc je biologicky odbouratelný.[4] Bohužel je to relativně slabé methylační činidlo ve srovnání s těmito tradičními činidly.
Solventní
V USA byl dimethylkarbonát vyňat podle definice těkavé organické sloučeniny (VOC) podle US EPA v roce 2009.[8] Vzhledem ke své klasifikaci jako VOC osvobozen, dimetylkarbonát rostl v popularitě a aplikace jako náhrada za methylethylketon (MEK) a parachlorbenzotrifluorid, stejně jako tert-butylacetát dokud to také nebylo osvobozeno.[9] Dimethylkarbonát má zápach podobný esteru nebo alkoholu, který je pro uživatele příznivější než většina uhlovodíkových rozpouštědel, která nahrazuje. Dimethylkarbonát má rychlost odpařování 3,22 (butylacetát = 1,0), což je o něco pomaleji než MEK (3,8) a ethylacetát (4.1) a rychlejší než toluen (2.0) a isopropanol (1.7). Dimetylkarbonát má profil rozpustnosti podobný běžnému glykolethery, což znamená, že dimethylkarbonát může rozpouštět většinu běžných potahovacích pryskyřic, s výjimkou pryskyřic na bázi kaučuku. Hildebrandův parametr rozpustnosti je 20,3 MPa a Hansenovy parametry rozpustnosti jsou: disperze = 15,5, polární = 3,9, H vazba = 9,7.[10] Dimethylkarbonát je částečně rozpustný ve vodě až do 13%, ve vodných systémech se však v průběhu času hydrolyzuje na methanol a CO2 Pokud není správně pufrovaný. Dimetylkarbonát může zmrznout při stejných teplotách jako voda, lze jej rozmrazit bez ztráty jeho vlastností nebo povlaků na bázi dimethylkarbonátu.
Meziprodukt v syntéze polykarbonátu
K výrobě dimetylkarbonátu se používá v zásadě difenylkarbonát přes transesterifikace s fenol. Difenylkarbonát je široce používanou surovinou pro syntézu bisfenol-A-polykarbonátu v procesu polykondenzace v tavenině. Nejběžnější trasu popisuje Fukuoka z japonské chemické společnosti „Asahi Kasei“.[11]
Aditivum alternativního paliva
Existuje také zájem o použití této sloučeniny jako a okysličovadlo paliva.[3]
Bezpečnost
DMC je hořlavá kapalina s a bod vzplanutí 17 ° C (63 ° F), což omezuje jeho použití ve spotřebitelských a vnitřních aplikacích. DMC je stále bezpečnější než aceton, methylacetát a methylethylketon z hlediska hořlavosti. DMC má doporučený expoziční limit (REL) limit 100 ppm při vdechování během 8hodinového pracovního dne, což je podobné jako u řady běžných průmyslových rozpouštědel (toluen, methylethylketon). Pracovníci by měli nosit ochranné respirátory z organických par při použití DMC uvnitř nebo v jiných podmínkách, kde koncentrace překračují REL. DMC je tělem metabolizováno na methanolu a oxid uhličitý, takže s náhodným požitím by se mělo zacházet stejně jako s otrava metanolem.
Viz také
Reference
- ^ „Aktualizace: Těkavé organické sloučeniny osvobozené od EPA v USA“. American Coatings Association. 2018-01-30. Citováno 2019-03-20.
- ^ Kreutzberger, Charles B. (2001), „Chloroformáty a uhličitany“, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, New York: John Wiley, doi:10.1002 / 0471238961.0301180204011312.a01.pub2, ISBN 9780471238966
- ^ A b Pacheco, Michael A .; Marshall, Christopher L. (1997). "Recenze výroby dimethylkarbonátu (DMC) a jeho charakteristik jako přísady do paliva". Energetická paliva. 11: 2–29. doi:10.1021 / ef9600974.
- ^ A b Pietro Tundo a Maurizio Selva (2002). "Chemie dimethylkarbonátu". Acc. Chem. Res. 35 (9): 706–16. doi:10.1021 / ar010076f. PMID 12234200.
- ^ Hans-Josef Buysch. "Estery uhličité". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a05_197 / plný.
- ^ Shieh, Wen-Chung; Dell, Stephen; Repič, Oljan (2002). „Nukleofilní katalýza s 1,8-diazabicyklo [5.4.0] undec-7-enem (DBU) pro esterifikaci karboxylových kyselin dimethylkarbonátem“. J. Org. Chem. 67 (7): 2188–2191. doi:10.1021 / jo011036s. PMID 11925227.
- ^ Shieh, Wen-Chung; Dell, Steven; Repič, Oljan (2001). „1,8-Diazabicyklo [5.4.0] undec-7-en (DBU) a mikrovlnná akcelerovaná zelená chemie v methylaci fenolů, indolů a benzimidazolů dimethylkarbonátem“. Organické dopisy. 3 (26): 4279–81. doi:10.1021 / ol016949n. PMID 11784197.
- ^ http://www.epa.gov/ttn/oarpg/t1/fact_sheets/voc_exemp01011309.pdf. Informace o opatřeních EPA na osvobození dimethylkarbonátu jako těkavých organických sloučenin a podklady předkladatele, veřejné komentáře a další odkazy jsou k dispozici elektronicky na http://www.regulations.gov, Elektronický veřejný docket a systém komentářů EPA. Číslo doku pro tuto akci je ID dokladu EPA-HQ-OAR-2006-0948. Vidět http://www.epa.gov/ttn/oarpg/t1pfpr.html a posuňte se dolů na pravidlo 13. ledna 2009 ve formátu pdf.
- ^ „Aktualizace: Těkavé organické sloučeniny osvobozené od EPA v USA“. American Coatings Association. 2018-01-30. Citováno 23. června 2020.
- ^ Kanegsberg, Barbara; Kanegsberg, Edward (04.04.2011). Příručka pro kritické čištění: Čisticí prostředky a systémy, druhé vydání (Druhé vydání.). CRC Press. p.16. ISBN 9781439828281.
- ^ Nefosgenový polykarbonát od CO2 - Industrializace zeleného chemického procesu, Shinsuke Fukuoka (Asahi Kasei Chemicals Corporation)