탄산 디메틸

Dimethyl carbonate
디메틸 카바이트와 혼동해서는안 된다.
탄산 디메틸
Dimethyl carbonate
Ball-and-stick model of dimethyl carbonate
이름
선호 IUPAC 이름
탄산 디메틸
기타 이름
DMC
탄산 메틸, 디-
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.009.527 Edit this at Wikidata
펍켐 CID
유니
  • InChi=1S/C3H6O3/c1-5-3(4)6-2/h1-2H3 수표Y
    키: IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 수표Y
  • InChi=1/C3H6O3/c1-5-3(4)6-2/h1-2H3
    키: IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYAC
  • COC(=O)OC
특성.
C3H6O3
어금질량 90.078 g·190−1
외관 투명한 액체
밀도 1.069-1.073 g/mL
녹는점 2~4°C(36~39°F, 275~277K)
비등점 90°C(194°F, 363K)
13.9 g/100 mL
위험
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험
 인화성
플래시 포인트 17°C(63°F, 290K)
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
check 이버라이시수표Y☒N(?)
Infobox 참조 자료

디메틸 탄산염(DMC)은 OCH3(Organic Carbonate)라는 공식을 가진 유기 화합물이다.2 그것은 무색의 인화성 액체다. 그것은 탄산염 에스테르로 분류된다. 이 화합물은 메틸화제로 사용되었고 최근에는 미국에서 휘발성 유기화합물(VOCs)의 제약에서 면제되는 용매로 사용되었다.[1] 디메틸 탄산염은 종종 녹색 시약으로 간주된다.[2]

생산

1997년 세계 생산량은 하루에 1000배럴로 추산되었다.[3] 전세계적으로 디메틸 탄산염의 생산량은 아시아, 중동, 유럽에 한정되어 있다.

디메틸 탄산염은 전통적으로 포스겐과 메탄올의 반응에 의해 준비된다. 메틸 클로로포름산염은 중간 물질로 생산된다.

COCl2 + CHOH3 → CHOOCl3 + HCl
CHOCCl3 + CHOH3 → CHOOCH323 + HCl

이 합성 경로는 산화성 카보닐화(carbonylation)로 대체되어 왔다. 이 과정에서 일산화탄소와 산화제는 CO에2+ 상당하는 양을 제공한다.[4][5]

CO + 1/2 O2 + 2 CHOH3 → (CHO3)2CO + HO2

그것은 또한 산업적으로 에틸렌 탄산 에틸렌 또는 프로필렌 탄산염과 메탄올을 파괴함으로써 생산될 수 있다. 메탄올은 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜을 각각 공급하기도 한다.

반응 및 잠재적 애플리케이션

메틸화제

디메틸 탄산염 메틸산아닐린, 카르복실산, 페놀.[6][7][8] 때때로 이러한 반응은 오토클레이브를 사용해야 한다.

Methylation of phenylacetic acid by dimethyl carbonate promoted by DBU

디메틸 탄산염은 요오드메탄이나 디메틸황산염과 같은 다른 메틸화 시약에 비해 독성이 낮다는 것이 주된 장점이다. 게다가, 그것은 생분해된다.[4] 불행하게도, 이것은 이러한 전통적인 시약들에 비해 상대적으로 약한 메틸화 약이다.

용제

미국에서는 2009년 미국 EPA에 의해 휘발성 유기화합물(VOCs)의 정의에 따라 디메틸 탄산염이 면제됐다.[9] 디메틸 카보네이트는 VOC 면제로 분류돼 인기와 용도가 높아져 메틸에틸케톤(MEK)과 파라클로벤조트리플루오라이드, 테르트부틸 아세테이트도 면제가 될 때까지 대체제로 사용됐다.[10] 디메틸 탄산염은 에스테르 또는 알코올과 같은 냄새가 나는데, 이는 대체하는 대부분의 탄화수소 용제보다 사용자에게 더 유리하다. 디메틸 탄산염은 증발률이 3.22(부틸 아세테이트 = 1.0)로 MEK(3.8)와 에틸 아세테이트(4.1)보다 약간 느리고 톨루엔(2.0), 이소프로판올(1.7)보다 빠르다. 디메틸 탄산염은 일반적인 글리콜 에테르와 유사한 용해성 프로파일을 가지고 있는데, 이는 디메틸 탄산염이 아마도 고무 기반 레진을 제외한 대부분의 일반적인 코팅 레진을 녹일 수 있다는 것을 의미한다. 힐데브랜드 용해성 매개변수는 20.3 MPa이고 한센 용해성 매개변수는 분산 = 15.5, 극성 = 3.9, H 본딩 = 9.7이다.[11] 디메틸 탄산염은 부분적으로 13%까지 물에 용해되지만, 적절히 완충되지 않는 한 메탄올과 CO까지2 시간이 지남에 따라 수성 시스템에서 가수분해된다. 디메틸 탄산염은 물과 같은 온도에서 얼 수 있으며, 그 자체로 특성 손실이나 디메틸 탄산염에 기초한 코팅으로 해동할 수 있다.

폴리카보네이트 중간합성

디메틸 탄산염의 대규모 포획 사용은 페놀과의 트랜세스터화를 통한 디페닐 탄산염 생산을 위한 것이다. 디페닐 탄산염은 용융 폴리콘덴싱 공정에서 비스페놀-A-폴리탄산염을 합성하기 위해 널리 사용되는 원료로,[12] 그 결과 제품은 공정을 역전시키고 폴리탄산염을 페놀로 역교정하여 디페닐 탄산염과 비스페놀 A를 산출함으로써 재활용이 가능하다.[13]

대체 연료 첨가제

이 화합물을 연료산소 첨가제로 사용하는 것에도 관심이 있다.[3]

안전

DMC는 플래시 포인트가 17°C(63°F)인 가연성 액체로, 소비자 및 실내 용도에 사용을 제한한다. DMC는 여전히 가연성의 관점에서 아세톤, 아세테이트 메틸, 에틸케톤보다 안전하다. DMC는 8시간 근무일 동안 흡입에 의한 권장 노출 한도(REL)가 100ppm으로, 이는 다수의 일반 산업용 용제(톨루엔, 메틸에틸케톤)와 유사하다. 작업자는 실내 또는 농도가 RELC를 초과하는 기타 조건에서 보호용 유기 증기 호흡 보호구를 착용해야 한다. DMC는 신체에 의해 메탄올과 이산화탄소로 대사되므로 우발적인 섭취는 메탄올 중독과 같은 방법으로 치료해야 한다.

참고 항목

참조

  1. ^ "Update: U.S. EPA Exempt Volatile Organic Compounds". American Coatings Association. 2018-01-30. Retrieved 2019-03-20.
  2. ^ Kreutzberger, Charles B. (2001), "Chloroformates and Carbonates", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, New York: John Wiley, doi:10.1002/0471238961.0301180204011312.a01.pub2, ISBN 9780471238966
  3. ^ a b Pacheco, Michael A.; Marshall, Christopher L. (1997). "Review of Dimethyl Carbonate (DMC) Manufacture and Its Characteristics as a Fuel Additive". Energy & Fuels. 11: 2–29. doi:10.1021/ef9600974.
  4. ^ a b Pietro Tundo & Maurizio Selva (2002). "The Chemistry of Dimethyl Carbonate". Acc. Chem. Res. 35 (9): 706–16. doi:10.1021/ar010076f. PMID 12234200.
  5. ^ Hans-Josef Buysch. "Carbonic Esters". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a05_197/full.
  6. ^ Lee, Youngmin; Shimizu, Isao (1998). "Convenient O-Methylation of Phenols with Dimethyl Carbonate". Synlett (10): 1063–1064. doi:10.1055/s-1998-1893.
  7. ^ Shieh, Wen-Chung; Dell, Stephen; Repič, Oljan (2002). "Nucleophilic Catalysis with 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) for the Esterification of Carboxylic Acids with Dimethyl Carbonate". J. Org. Chem. 67 (7): 2188–2191. doi:10.1021/jo011036s. PMID 11925227.
  8. ^ Shieh, Wen-Chung; Dell, Steven; Repič, Oljan (2001). "1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) and Microwave-Accelerated Green Chemistry in Methylation of Phenols, Indoles, and Benzimidazoles with Dimethyl Carbonate". Organic Letters. 3 (26): 4279–81. doi:10.1021/ol016949n. PMID 11784197.
  9. ^ http://www.epa.gov/ttn/oarpg/t1/fact_sheets/voc_exemp01011309.pdf. VOC 및 청원자의 배경 정보, 공개 의견 및 기타 참조를 VOC로 면제하는 데 대한 EPA의 조치에 대한 정보는 EPA의 전자 공공 문서 및 주석 시스템인 http://www.regulations.gov에서 전자적으로 이용할 수 있다. 이 조치의 문서 번호 번호는 Docket ID No. EPA-HQ-OAR-2006-0948이다. 이 규칙은 http://www.epa.gov/ttn/oarpg/t1pfpr.html을 참조하고 2009년 1월 13일 PDF로 스크롤하십시오.
  10. ^ "Update: U.S. EPA Exempt Volatile Organic Compounds". American Coatings Association. 2018-01-30. Retrieved June 23, 2020.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  11. ^ Kanegsberg, Barbara; Kanegsberg, Edward (2011-04-04). Handbook for Critical Cleaning: Cleaning Agents and Systems, Second Edition (Second ed.). CRC Press. p. 16. ISBN 9781439828281.
  12. ^ Fukuoka, Shinsuke (2012). Non-Phosgene Polycarbonate from CO2 - Industrialization of Green Chemical Process. Nova Science Publishers. ISBN 9781614708773.
  13. ^ Buysch, Hans-Josef (2000). "Carbonic Esters". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a05_197.