碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)，是一种低毒、环保性能优异、用途广的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。
DMC的优良性质和特殊分子结构决定了DMC的用途，概括如下：
代替光气作羰基化剂
光气（Cl-CO-Cl）虽然反应活性较高，但是它的剧毒和高腐蚀性副产物使其面临巨大的环保压力，因此将会逐渐被淘汰；而DMC（CH3O-CO-OCH3）具有类似的亲核反应中心，当DMC的羰基受到亲核攻击时，酰基-氧键断裂，形成羰基化合物，副产物为甲醇，因此DMC可以代替光气成为一种安全的反应试剂合成碳酸衍生物，如氨基甲酸酯类农药、聚碳酸酯、异氢酸酯等，其中聚碳酸酯将是DMC需求量的领域，据预测2005年80%以上的DMC将用于生产聚碳酸酯；
代替硫酸二甲酯作甲基化剂
由于与光气类似的原因，硫酸二甲酯（CH3O-SO-OCH3）也面临被淘汰的压力，而DMC的甲基碳受到亲核攻击时，其烷基-氧键断裂，同样生成甲基化产品，而且使用DMC比硫酸二甲酯反应收率更高、工艺更简单。主要用途包括合成有机中间体、医药产品、农药产品等；
低毒溶剂
DMC具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。从表1可以看出，DMC不仅毒性小，还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点，因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。
DMC与其他溶剂的性能比较
表1 DMC与其他溶剂的性能比较[4～5]
|
性能 |
DMC |
丙酮 |
异丁醇 |
三氯乙烷 |
甲苯 |
|
分子量 |
90.08 |
58.08 |
60.09 |
133.41 |
92.1 |
|
熔点/℃ |
2-4 |
-94.2 |
-88.5 |
-32.6 |
-94.97 |
|
沸点/℃ |
90 |
56.1 |
82.3 |
74.1 |
110.6 |
|
闪点(闭口)/℃ |
17 |
-18 |
11.7 |
---- |
4.4 |
|
蒸汽压(20℃)/kPa |
5.60 |
24.66 |
4.27 |
13.33 |
2.93 |
|
爆炸极限(%) |
3.8～21.3 |
2.15～13 |
2.7～13.0 |
---- |
1.27～7.0 |
|
粘度/×10-3 Pa·s |
0.625 |
0.316 |
2.41 |
0.79 |
0.579 |
|
表面张力/×10-5 N·cm |
-1 28.5 |
---- |
20.8 |
25.6 |
27.92 |
|
蒸汽热/J·g |
-1 369.06 |
523.0 |
676.58 |
249.82 |
363.69 |
|
界电常数 |
2.6 |
1.01 |
18.6 |
7.12 |
2.2 |
|
相对蒸发速度 |
4.6 |
7.2 |
0.83 |
---- |
2.4 |
|
SP值 |
10.4 |
10.0 |
10.9 |
8.6 |
8.4 |
|
经口致死量LD50mg/kg |
112900 |
---- |
5800 |
---- |
7530 |
|
卫生容许浓度/mg·L |
1 |
---- |
0.40 |
0.20 |
200×10-6 |
汽油添加剂
DMC具有高氧含量（分子中氧含量高达53%）、优良的提高辛烷值作用（（R+M）/2=105）、无相分离、低毒和快速生物降解性等性质，使汽油达到同等氧含量时使用的DMC的量比甲基叔丁基醚（MTBE）少4.5倍，从而降低了汽车尾气中碳氢化合物、一氧化碳和甲醛的排放总量，此外还克服了常用汽油添加剂易溶于水、污染地下水源的缺点，因此DMC将成为替代MTBE的有潜力的汽油添加剂之一。在2002年美国化学会会议上，我国天津大学的无污染、低成本生产汽油添加剂DMC的技术成为本次会议受瞩目的三大发明之一，这说明了DMC作为汽油添加剂的优势已经被认同。
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