试验研究
清洗世界
Cleaning World
第36卷第1期
2020年1月
0 引言
碳酸二甲酯，分子式为CO(OCH 3)2，相对分子质量为90.08，物透明液体，具有与水相近的物性，沸点为90.2 ℃，沸点为90.2 ℃，熔点4 ℃，闪点开杯为21.7 ℃，闭杯为16.7 ℃，粘度为0.644 mpa.s ，可燃，不溶于水，能与乙醇、乙醚等混溶，有香味，是通过ISO9000认正的精细化学品，DMC 毒性值与无水乙醇相近。 碳酸二甲酯（DMC ）是一种重要的有机化工中间体，由于其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。由于DMC 无毒，可替代剧毒的光气、、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 可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。作为汽油添加剂，DMC 可提高其辛烷值和含氧量，进而提高其抗爆性。此外，DMC 还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。由于用途非常广泛，DMC 被誉为当今有机合成的“新基石”。 碳酸二甲酯在温度小于90 ℃时发生的反应主要碱催化，酰氧键断裂。在常温下，碳酸二甲酯和乙酸酯类发生酯交换反应生成混合碳酸脂溶液，然后使用离心式过滤机将反应残渣滤除得到澄清液体。反应液可以直接作为溶剂或者进入精馏塔分离得到不同组分的溶剂或者高纯度的碳酸脂系单质。未转化的原料分离出后返回原料反应。
作为溶剂，碳酸二甲酯的应用范围不大，本文介绍一种以碳酸二甲酯为原料，酯交换法合成碳酸二甲酯系列溶剂的生产工艺。
我们试验了碳酸二甲酯与乙酸乙酯酯交换合成碳
酸甲乙酯和碳酸二乙酯。碳酸二甲酯与乙酸丁酯酯交换合成碳酸甲丁酯和碳酸二丁酯。碳酸二甲酯与乙酸仲丁酯酯交换合成碳酸甲仲丁酯和碳酸二仲丁酯。选择反应温度25 ℃，碳酸二甲酯∶乙酸仲丁酯=1∶1，催化剂1%，搅拌反应时间10 min 后进入离心机分离。使用HP-INNOWAX 毛细管柱分离，进样器180 ℃，柱箱180 ℃(40 ℃/min 240 ℃)，检测器240 ℃，分流比1∶30。外标法定量：碳酸二甲 酯22.13%，乙酸甲酯：24.14%，乙酸仲丁酯：6.05%，乙酸甲仲丁酯：32.5%，乙酸二仲丁酯：11.3%，仲丁醇：0.88%。
1 催化剂及其影响
（1）钛锡有机金属催化剂：碳酸二甲酯和乙酸酯酯交换反应体系的催化剂主要为有机锡和有机钛Ti(OCnH 2n+1)，其中n 为1~4。沈荣春等选取了(C 4H 9)2SnO ，Ti(OC 4H 9)4等催化剂催化碳酸二甲酯好乙酸苯酯的酯交换反应，在190 ℃有较高的产率和选择性。使用Ti (OC 4H 9)4，二月桂酸二丁基锡作为碳酸二甲酯和乙酸酯酯交换催化剂，反应温度较高，反应转化率略微提高且。但是产品的度大于30 Pt-Co 度。
（2）氢氧化钠，甲醇钠30%甲醇溶液：使用氢氧化钠的甲醇溶液反应效果不好，甲醇钠的30%甲醇溶液可以使反应在10 min 内达到平衡，但是会带入甲醇难以去除。
（3）非均相催化剂：一是使用固体碱催化剂，使用一种蒙脱土做载体制备的固体碱，催化剂表面存在Al-O-K 活性中心。对反应的催化效果不佳，在常温下对酯交换反应几乎没有催化效果，在90 ℃反应1 h 后反应生成的碳酸甲丁酯含量只有21%。且固体碱催化剂普遍存在活性组分流失的现象，在使用两三次后催化活性基本没有了。二是使用微孔性SiO 2、Al 2O 3作为载体，
作者简介：庄瑞芳（1984-），男，助理工程师，本科学历，主要方向：碳酸二甲酯应用，聚醚的合成。收稿日期：2019-12-16。
文章编号：1671-8909（2020）1-0025-003
新型碳酸二甲酯绿溶剂的开发
庄瑞芳
（福建凯美特气体有限公司，福建 泉州 362804）
摘要：碳酸二甲酯是一种低毒、无污染的新型化工原料。本文介绍了碳酸酯系列溶剂的合成办法。关键词：碳酸二甲酯；酯交换；催化剂；乙酸酯中图分类号：O623 文献标识码：A
