碳酸二甲酯介绍课件.ppt

1、綠色化學品綠色化學品 碳酸二甲酯碳酸二甲酯本文取自化工技術，vol 8,n0 11,2000其分子式:CH3OCOOCH3(DMC),是將甲基化，羰基化，甲氧基，甲氧羰基等引入其他化合物的試劑，因為毒性很低，1992年歐盟將之列為綠色化學品。潛在用途:取代光氣，硫酸二甲酯(dimethyl sulfide DMS)，氯甲烷等之製程，MTBE替代品，溶劑/清洗劑(取代CFC之類化合物)此化合物毒性:LD50=6400 12800 mg/Kg比甲醇還低(LD50=3000 mg/Kg)基本性質與用途基本性質與用途DMC 相當於光氣(ClCOCl)中Cl被甲氧基(CH3O)取代，DMS中磺酸基被羰基

2、取代。它對金屬沒有腐蝕性，所以容易儲存，物性與水接近，其反應多樣化，可由下圖看出。如果能夠大量取代其它毒性或有害化合物，則用量將大幅增加，極具經濟潛力。合成方法合成方法目前有不少的公司進行相關研發，所採取的合成方法，也不盡相同。但無論如何，早期的使用光氣的方法，已經落伍了，不符合時代潮流。方法一:使用甲醇，氧氣，CO為原料，CuCl為觸媒，在120 150oC,15-40 kg/cm2壓力下進行液相反應，主要是生成中間體 2 Cu(OCH3)Cl，然後:+CO CO(OCH3)2+CuCl;方法二:使用亞硝酸甲酯與CO為原料，進行兩步驟氣相反應:CH3OH+2 NO+O2 CH3ONO+H2O

3、.+CO CO(OCH3)2+2 NO其實方法二的第一步驟為氣液相反應，而觸媒為Pd-Cu/載體文獻中還有其他正在研發的方法，但大致上都使用前述原料表中Pb應為Pd之誤DMC的環保化學品應用的環保化學品應用分為兩大類:(a)替代毒性原料;(b)活用DMC特性的新應用1.聚碳酸酯polycarbonate PC的製造:傳統上以bisphenol A在二氯甲烷為溶劑，鹼性觸媒作用下，與光氣反應得到。新方法則使用DPC diphenyl carbonate與bisphenol A在熔融狀態下進行酯交換得到PC;其中DPC 則由DMC+phenol反應得到。非光氣法得到的產品透明度高，品質也穩定。異氰

4、酸酯:PU重要原料，使用DMC同樣可以避免使用光氣。DMC環保化學品應用環保化學品應用-23.Anisole的製造:作為香料或殺蟲劑的原料，傳統上使用DMS，但也可以使用不具毒性的DMC來合成。目前成本方面還需要繼續努力降低。4.碳酸烯丙基二甘醇酯 allyl diglcolcarbanate ADC:以往也是需要用到光氣，如今可以換成DMC，ADC具有優良的光學性質，耐磨損耗，耐藥物性，質輕，算是一種熱固性樹脂材料。可作為精密光電材料之用。5.四甲基醇胺tetramethyl ammonium hydroxide TMAH:為光阻顯像劑的主要成分，傳統製程使用氯甲烷，DMS,TMA(trim

5、ethyl amine)合成，產品中容易存在極*微量的氯，新製程用DMC取代氯甲烷，得到高純度TMAH。6.卡巴利carbaryl的製造:印度Bhopal事件 就是此一傳統製程，若能改為DMC將可避免產生毒性化學物質。新應用新應用1.車用冷凍機油:與冷媒應有良好的互溶性，好的潤滑性，黏度指數高，黏度級數也寬。2.輕油添加劑:添加高含氧量的物質，有助於降低廢氣中的微粒，提高辛烷值。3.新潤滑劑及清洗劑基材:不具腐蝕性，耐熱性佳，耐候性亦佳。清洗劑方面可以取代三氯甲烷。4.鋰離子電池電解液:DMC羰基化合物符合作為電解質之用途:耐4.2 V電壓而不水解，不與鋰電極反應，鋰離子導電性高，無毒性。PG

6、 新原料 source:CEP,Aug.2007,p.6-9PG 算是大宗石化原料,用途十分廣,e.g.不飽和聚酯,塑化劑,thermoset plastics,antifreeze products,aircraft deicing products,solvents,lubricants,cosmetics,etc.Propylene glycol 丙二醇 CH2OHCHOHCH3 傳統:propylene oxide(氧化丙烯;毒性,易爆性)水解而得 New alternative process:生質柴油副產物 glycerol or glycerin(甘油 or 丙三醇)CH2OH

7、CHOH CH2OH Renewable Route to PG 生質柴油 一般代號 BXX e.g.B20:生質柴油佔20%潛在問題:(a)solvency 可能對rubber 管線or 墊片不好;(b)也許會產生deposit in pipes and clog filters 但目前經驗顯示B20 還不至於造成問題 Prof.Suppes(U.Missouri)因為發展 glycerin to PG 製程得到2006美國總統綠色化學獎 glycerin+H2 (觸媒 Cu/(Fe,Mg)Cr2O4)(先移走一個水分子,然後加入氫)PG+acetol(丙酮醇CH2OH-C(=O)-CH3)可能副產物 ethylene glycol(毒性物質)