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碳酸二甲酯

碳酸二甲酯(dimethylcarbonate，DMC)，是一种无毒、环保性能优异、用途

广泛的化工原料，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

化学式

分子量:90.07CAS号:616-38-6常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液

体，熔点4?，沸点90.1?，密度1.069g/cm3,难溶于水，但可以与醇、醚、酮

等几乎所有的有机溶剂混溶。DMC毒性很低

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，用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸

酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵、

长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光气、呋喃唑

酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。由于DMC无毒，可替代剧毒

的光气、氯甲酸甲酯、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,1,。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(DimethylCabonate)简称DMC，在1992年就被欧洲列为无毒产

品，是一种符合现代清洁工艺要求的环保型化工原料，因此DMC的合成技术受到

了国内外化工界的广泛重视，我国化工部在八五和九五期间将其列为重点项

目。

DMC的分子结构独特(CH3O-CO-OCH3)，性能优异，因此具有非常广泛的用途，

主要用作羰基化和甲基化试剂、汽油添加剂、合成聚碳酸酯(PC)的原料等。DMC的

大规模生产就是伴随着聚碳酸酯的非光气合成工艺而发展起来的。

生产工艺DMC传统的生产路线为光气法，但是由于光气的高毒性和腐蚀性以及

氯化钠排放的环保问题而使得这一路线正逐渐被淘汰，现在普遍采用的合成路线有

三种:以氯化铜或一氧化氮为催化剂的氧化羰基化反应、碳酸乙烯酯与甲醇的酯交

换反应、尿素甲醇解反应。

目前应用最好的是采用二氧化碳、甲醇和环氧烷烃为原料的酯交换方法。二氧

化碳和环氧乙烷,环氧丙烷合成碳酸乙烯酯,碳酸丙烯酯，再与甲醇酯交换法生产碳

酸二甲酯该方法采用的原料之一就是被称为温室气体的二氧化碳。酯交换法每生产

1吨碳酸二甲酯就要消耗0(65吨二氧化碳，这为二氧化碳减排提供了一条安全、

可靠的工艺路线。

甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯
2CH3OH+CO+1,2O2一(CH3O)2CO+H2O(1)

该法是以甲醇、CO和氧气为原料的均相反应，反应过程为将甲醇和白色粉状

氯化铜(CuCL2)或一氧化氮(NO)催化剂加入到高压反应釜中，加热搅拌，通入CO

和O2，甲醇发生氧化羰基化反应生产DMC(

反应机理

对CuC1参与的液相氧化羰基化合成DMC，提出了2步反应机理:

2CuC1+2CH3OH+1,2O2—2Cu(OCH3)Cl+H2O(2)

2Cu(OCH3)Cl+CO一(CH30)2CO+2CuCl(3)

其中CuCl被氧化为甲氧基氯合铜Cu(OCH3)C1的反应较易实现，反应的活性和

选

反应的活性和选择性均较好，这择性均较高(对甲醇和金属氯化盐的反应研究

表明,

是CuC1作为甲醇氧化羰基化制备DMC优选催化剂的基础(而第二步还原反应较

难进行，需在较高CO分压下进行，通常反应在

尿素直接醇解合成DMC

尿素直接醇解合成DMC是在高压和催化剂作用下，甲醇和尿素液相一步合成

DMC，反应方程式如下:

NH2CONH2+CH3OH---NH2COOCH3+NH3(1)

NH2COOCH3+CH3OH--cH3OCOOCH3+NH3(2)

CH2CONH2+2CH3OH—CH3OCOOCH3+2NH3(3)

同时可能发生如下副反应:

CH3OCOOCH3+NH2CONH2—CH3NHCONH2+CH3OH+CO2(4)

CH3OCOOCH3+NH2COOCH3——CH3NHCOOCH3+CH3OH+CO2(5)

尿素直接醇解合成DMC，工艺路线短，但均需在较高温度、压力条件下进行，

DMC收率较低，目前处于实验室研究阶段。

尿素间接醇解法合成DMC