【正文】 其他常見溶劑如丙酮，異丁醇，三氯乙烷及甲苯相比 ， DMC 具有閃點高，蒸汽壓力低，空氣中爆炸下限高等特點，如表 23 所示，在清洗及特種油漆與醫(yī)藥品制造方面常用作溶劑和溶媒。 表 23 DMC 與常見溶劑性能比較 溶劑 項目 碳酸二甲酯 丙酮 異丁醇 三氯乙烷 甲苯 相對分子質(zhì)量 沸點 ℃ 熔點 ℃ 4 蒸汽壓 20℃ KPa 閃點（閉口杯 ） ℃ 17 18 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 9 溶劑 項目 碳酸二甲酯 丙酮 異丁醇 三氯乙烷 甲苯 爆炸極限％ ~ ~13 ~ ~ 粘度 103Pas 表面張力 105N/cm 蒸發(fā)熱 kJ/kg 介電常數(shù) 相對蒸發(fā)速度（以醋酸丁酯為 1） 經(jīng)口致死量 LD50 mg/kg 12900 5800 7530 衛(wèi)生容許濃度 mg/l 200106 碳酸二甲酯是一種用途廣泛的有機合成中間體，利用其甲基化、羰基化及甲氧基羰基化反應(yīng)可獲得眾多衍生物。 它是有機合成工業(yè)的綠色合成過程的透人的 ”積木塊 ”。 如圖 21 所示。 硫 酸 二 甲 酯胺季 胺 鹽芳 基 甲 基 胺尿 素 塑 料酚酚 酯二 酚 基 碳 酸 酯 芳 香 聚 碳 酸 酯二 苯 酚其 它 烷 基 碳 酸 酯二 元 醇脂 肪 族 聚 碳 酸 酯環(huán) 狀 碳 酸 酯醇氨 基 醇 噁 嗪 酮 （ 醫(yī) 藥 ）噁 唑 烷 酮羥 基 酰 胺氨 基 甲 酸 酯酯 丙 二 酸 酯異 氰 酸 酯 ( 醫(yī) 藥 、 農(nóng) 藥 、 樹 脂 )腈 氰 基 酯 （ 藥 物 、 粘 膠 劑 ）酮 酮 基 酯甜 菜 肼 巴 比 妥 類 化 合 物 （ 醫(yī) 藥 ） 圖 21 碳酸二甲酯衍生物 若按生產(chǎn)中所起作用及最終產(chǎn)品分則碳酸二甲酯衍生及其用途如圖 22 所示。 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 10 碳 酸 二 甲 酯代 替 光 氣聚 碳 酸 酯 P C 大 噸 位 工 程 塑 料異 氰 酸 酯 聚 氨 基 甲 酸 酯 P C聚 碳 酸 二 醇 酯 P C D聚 丙 二 甘 醇 碳 酸 酯 A D C 高 透 明 樹 脂 作 鏡 片甲 胺 基 甲 酸 萘 酯 殺 蟲 劑 西 維 因代 替 硫 酸 二 甲 酯苯 甲 醚 ( 茴 香 醚 ) 香 料 、 殺 蟲 劑四 甲 基 醇 胺 T M A H 光 致 抗 蝕 顯 影 劑 用 于 大 規(guī) 模 集 成 電 路肼 基 甲 酸 甲 酯 農(nóng) 藥 卡 巴 氧 中 間 體長 鏈 烷 烴 碳 酸 酯 潤 滑 脂 用 于 發(fā) 動 機 油 、 壓 縮 機 油 、 液 壓 油對 二 氨 基 脲 鍋 爐 除 垢 劑碳 酸 乙 烯 酯 、 碳 酸 丙 烯 酯 溶 劑 、 脫 碳 液二 甲 基 對 苯 二 酚 制 高 熱 穩(wěn) 定 性 有 機 硅 ， 日 化 品 定 香 劑氨 基 惡 唑 烷 酮 痢 特 靈 中 間 體環(huán) 丙 沙 星 抗 菌 素烷 基 芳 基 胺 染 料 及 香 料 中 間 體甲 氧 基 羰 基 氰 氨 鈉 殺 蟲 劑 、 植 物 保 護 劑 、 醫(yī) 藥 中 間 體2 苯 并 咪 唑 氨 基 甲 酸 酯 殺 蟲 劑β 酮 羰 酸 酯 制 吡 啶 、 嘧 啶 、 吡 唑 、 異 惡 唑 、 吡 咯合 成 新 產(chǎn) 品溶 劑 清 洗 、 噴 霧 劑 、 快 干 油 漆 溶 劑汽 油 添 加 劑 將 來 取 代 M T B E合 成 新 產(chǎn) 品圖 22 碳酸二甲酯衍生物及用途 產(chǎn)品的主要用途： ① 聚 碳酸酯 以碳酸二甲酯為原材料生產(chǎn)聚碳酸酯時，通常先使碳酸二甲酯與酚進行酯交換反應(yīng)，生成碳酸二苯酯 DPC，再與雙酚 A 在熔融狀態(tài)下反應(yīng)生成聚碳酸酯 PC。聚碳酸酯是五大通用工程塑料之一，具有良好的透明性，阻燃性，耐紫外線輻射性以及抗沖擊性等優(yōu)良性能。近年廣泛用于制造機械零件、醫(yī)療器械、電子、儀表、食品等工業(yè)，在工程塑料中其消費量僅次于聚酰胺。全世界聚碳酸酯主要集中在美、西歐、日、韓、巴西、東歐及中國 7 個國家與地區(qū)生產(chǎn)。全球最大聚碳酸酯生產(chǎn)廠商為 德 國 Bayer 公司 ，產(chǎn)能達 萬噸 /年，占全世界總產(chǎn)能 423 萬噸 /年的 ％， 美國 GE 公司 居第二位，占全世界總產(chǎn)能 ％，該公司在 印第安納 州 Mount Vernon 的 萬噸 /年裝置為世界最大 PC 生產(chǎn)裝置。 Dow Chemical 排在第三位，占全球 PC 總產(chǎn)能 ％。目前一些國外主要生產(chǎn)公司也在我國建設(shè)一些聚碳酸酯裝置，如 Bayer 公司在上海建設(shè) 20 萬噸 /年大型裝置，寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 11 日本帝人化成株式會社也在嘉興乍浦化工園投資建設(shè) 5 萬噸 /年聚碳酸酯裝置 ，2021 年我國產(chǎn)能已達 萬噸 /年，擬建的裝置多達 萬噸 /年。 2021 年底表觀消費量為 萬噸。 碳酸二甲酯和丙烯醇酯進行酯交換反應(yīng)后可得到丙烯醇碳酸酯，丙烯醇碳酸酯再與二甘醇酯進行酯交換反應(yīng)則可生成烯丙 基 二醇碳酸酯ADC， 它 是一種高透明樹脂，可作眼 鏡片 。 ② 異氰酸酯 碳酸二甲酯與胺基化合物反應(yīng)可生成碳酸酯化合物，再加熱分解則成異氰酸酯。異氰酸酯是聚氨基甲酸酯的原料。此法可用于甲苯二異氰酸酯（ TDI）和二苯甲烷 （ MDI）的合成。 MDI 與 TDI 是聚氨酯的主要原料，還可以用于制造農(nóng)藥和除草劑。 此外，碳酸二甲酯與 肼 反應(yīng)可得到碳酸 肼 H2NNHCONHNH2 可作為鍋爐除垢劑，無致癌性，亦無爆炸危險。 ③ 聚碳酸二醇酯 PCD 它是一種新型多元醇，亦稱聚碳酸酯二元醇（ Polycarbonatediol），也是合成聚氨酯的原料，可由碳酸二甲酯與 ，其基本反應(yīng)為： 6 12 3 2 6 12 n 6 12 3( n 1 ) H O C H O H n ( CH O ) CO H O [ C H O CO O ] C H O H 2 n CH O H? ? ? ? 用 PCD 制得的聚氨酯與由其它聚酯二元醇制得的聚氨酯相比 ,具有更好的耐熱性、耐水解性 ， 其應(yīng)用范圍也更廣。以碳酸二甲酯為原料制取聚碳酸二醇酯還可大幅降低生產(chǎn)成本。國外生產(chǎn) PCD 的主要公司是一些日本公司。如，日本聚氨酯 、東亞合成及宇部興產(chǎn)等。 ④ 甲 胺 基甲酸萘酯 甲 胺 基甲酸萘酯又稱西維因或 “ 甲萘威 ” ，最早有聯(lián)合 碳 化物公司推出的 第一個氨 基 甲酸 酯 成品類殺蟲劑，是一種廣譜殺蟲劑，以觸殺為主，兼有胃毒作用，對稻飛虱、黑尾葉蟬、棉鈴蟲均有效。傳統(tǒng)工藝是由光氣與一甲胺合成異氰酸甲酯，異氰酸甲酯再與 α 萘酚反應(yīng) 獲得 。所用原料光氣及中間產(chǎn)物異氰酸甲酯均寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 12 為劇毒物， 1984 年在印度發(fā)生的帕墨爾慘案就是因聯(lián)碳公司采用此工藝的光氣泄漏所引發(fā)的。現(xiàn)在改用無毒碳酸二甲酯代替劇毒光氣，先與 α 萘酚進行醇解反應(yīng)得到甲基碳酸萘酯，再與甲胺反應(yīng)得到西維因，現(xiàn) 美國 GE 公司已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 ⑤ 苯甲醚（茴香醚） 苯甲醚為重要的農(nóng)藥與醫(yī)藥中間體，還可用作食用油及油脂的抗氧化劑，塑料加工穩(wěn)定劑及食用香料。原來生產(chǎn)方法用硫酸二甲酯為甲基化劑與酚反應(yīng)而得，由于硫酸二甲酯有劇毒，副產(chǎn)物硫酸氰甲酯必須進行處理。而用硫酸二甲酯作甲基化劑所得苯甲醚產(chǎn)率高，副產(chǎn)物為甲醇與二氧化碳，勿需處理。 ⑥ 四甲基醇銨 TMAH 四甲基醇銨是一種可 揮發(fā) 性的強堿性物質(zhì)，主要用于高集聚度大規(guī)模積成電路片照相印刷中作為正片型光致抗蝕劑的顯影液。傳統(tǒng)工藝用氯甲烷與三甲胺反應(yīng)得到的甲基氯化銨后再經(jīng)電解 而得。 由于 TMAH 產(chǎn)品中含有微量氯化物會導(dǎo)致光致抗蝕劑表面生成不落物，嚴重影響大規(guī)模集中 電路圖形保護膜的形成。改用碳酸二甲酯與三甲胺反應(yīng)生成碳酸四甲基銨甲酯（ TMAMC），它再水解成碳酸氫四甲基銨，再電解 可 得到 TMAH，由于碳酸二甲酯不含氯化物，所得 TMAH純度很高。 2HO e l e c tr ol y s is3 3 3 2 3 4 3 3 4 3( CH ) N ( CH O ) CO ( CH ) N O CO O CH ( CH ) N [ O CO O H ] ( CH ) N OH??? ? ???? ????? 4 ⑦ 肼基甲酸甲酯 肼基甲酸甲酯又稱 N甲基咔唑，是制取農(nóng)藥和飼料添加劑卡巴氧的中間體。肼基甲酸甲酯可 由 肼與碳酸二甲酯在鋅粉催化劑存在 在 反應(yīng)而得，該生產(chǎn)路線已實現(xiàn)工業(yè)化。其基本反應(yīng)為： 2 2 3 2 2 3 3H N N H ( C H O ) C O H N N H C O O C H C H O H? ? ? ⑧ 長鏈烷基碳酸酯 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 13 C12 到 C15 的高碳醇與碳酸二甲酯反應(yīng)可得到骨架結(jié)構(gòu)中帶有長鏈烷基碳酸酯。 1 2 3 2 1 2 3R O H R O H ( CH O ) CO R O CO O R 2 CH O H? ? ? ? 這類長鏈烷基碳酸酯是合成潤滑劑的基 體 材料，具有優(yōu)良的潤滑。耐磨、自清潔和耐腐蝕性能，此外還具有能與其他基 體 材料的相容性及對密封材料的適應(yīng)性?，F(xiàn) 已 用于發(fā)動機機油、壓縮機油、切削用油、壓延用油等油品的配制中。日本三井石化公司已嘗試用碳酸二甲酯合成新型潤滑油，并已用聚乙二醇單醚與碳酸二甲酯合成出新型碳酸酯類潤滑劑，它能與 HFC134a、 HFC152a 等制冷劑很好的相容，可用于冰機的 冷卻介 質(zhì)。 ⑨ 對二氨基脲 肼曾被廣泛地用作鍋爐除垢劑，但肼本身具有易燃、易爆、并有致癌的危險性。而由碳酸二甲酯與肼反應(yīng)生成的對二氨基脲（或稱碳酸肼）因熔點高 、 毒性小 、 水溶性好， 既 可呈固體粉末形 式使用 ，也可呈溶液形 式 使用，它已廣泛用于歐美各國，日本每年約有 50 噸碳酸二甲酯用來生產(chǎn)這種鍋爐除垢劑。其基本反應(yīng)為： 2 2 3 2 2 2 32 H N N H ( CH O ) CO H N H N CO N H N H 2CH O H? ? ? ? ? ? ○10 合成碳酸乙烯酯及碳酸丙烯酯 碳酸二甲酯與乙二 醇或丙二醇進行酯交換反應(yīng)時可分別得到碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯。碳酸乙烯酯是一種新型溶劑，可用于紡絲或萃取 芳 烴時的溶劑。而碳酸丙烯酯對 CO2 吸收能力很強，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上一般還可將環(huán)氧丙烷與二氧化碳在加壓下進行加壓反應(yīng)再經(jīng)減壓蒸餾而得。它可作為油性溶劑、紡絲溶劑、烯烴與 芳 烴的提萃取劑，在 合成 氨工業(yè)則常作為脫 除 二氧化碳的吸收劑，也可作為水溶性染料及顏料分散劑。 ○11 合成二甲基對苯二酚 碳酸二甲酯與對苯二酚反應(yīng)可生成二甲基對苯二酚。該產(chǎn)品可用于基本有機寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 14 合成。制藥、香料、染料等行業(yè) ，如制備高熱穩(wěn)定性有機硅，合成高龍膽酸，香豆素，也可在油墨、香皂、香水、洗滌劑中作抗氧化劑及定香劑。 ○12 合成氨基噁唑啉酮 碳酸二甲酯與肼類化合物經(jīng)羰基化、環(huán)化等一系列反應(yīng)后可制得痢特靈（呋喃唑酮）的中間體氨基噁唑啉酮。使用碳酸二甲酯為羰基化劑時比老工藝收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，其主要反應(yīng)為： H 2 N N H C 3 H 6 O H ( C H 3 ) 2 C O H 2 N N COO 在西歐生產(chǎn)呋喃唑酮消費的碳酸二甲酯占其總消費量的 46% ○13 制造環(huán)丙沙星 環(huán)丙沙星是一種廣譜 殺菌劑，在環(huán)丙沙星以及相近的諾氟沙星（氟哌酸），吡哌酸，乳酸環(huán)丙沙星等制造時，碳酸二甲酯作為甲基化劑使用，在生產(chǎn)中具有使用安全、方便、污染少、易運輸?shù)葍?yōu)點。環(huán)丙沙星是預(yù)防炭疽病特效藥，估計全世界僅用于生產(chǎn)抗感染類藥物每年就需要碳酸二甲酯 萬噸，而整個醫(yī)藥行業(yè)則需 4 萬噸。 ○14 烷基 芳 基胺 碳酸二甲酯與 芳 香胺反應(yīng)可制得烷基 芳 基胺或芳基芳香胺，它們都是染料中間體。此外碳酸二甲酯與丁子香酚反應(yīng)可得到丁子香酚甲醚和對苯二酚反應(yīng)可制得氫醌二甲醚，這些產(chǎn)物均可作香料。 ○15 合 成甲氧基羰基氰氨鈉 碳酸二甲酯與氰氨鈉在醇溶液中反應(yīng)可得到甲氧基羰基氰氨鈉，主要用作合成試劑，但它也是植物保護劑、殺蟲劑及醫(yī)藥中間體。 ○16 合成 2苯并咪唑氨基甲酸酯 碳酸二甲酯與 2氨基苯并咪唑反應(yīng)可制得 2苯并咪唑氨基甲酸酯，它是一寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 15 種有效的殺蟲劑，可用于治療人和動物的多種寄生蟲。 ○ 17 β 酮羧酸酯（ Ketocarboxylate ) 由碳酸二甲酯可制得 β 酮羧酸酯，它進一步加工可以制取吡啶，嘧啶，異噁唑及吡咯等含氮雜環(huán)化合 物，它們都是醫(yī)藥工業(yè)常用原料。日本宇部興產(chǎn)株式會社在這方面進行了大量開發(fā)工作。 除上述 17 種碳酸二甲酯的生產(chǎn)品外還可作為溶劑及汽油添加劑等非反應(yīng)性用途。 ○ 18 溶劑 碳酸二甲