碳酸二乙(CAS:105-58-8,英語名:Diethylcarbonate)是乙醇的二碳酸酯,常溫下為無色清澈液體。主要用作硝化纖維素、沒藥樹和一些藥物(如紅霉素)的溶劑,及有機(jī)合成(如苯巴比妥、除蟲菊酯)的中間體。它還可用在鋰電池的電解液中。碳酸二乙酯是碳酸酯中的重要物質(zhì),化學(xué)式為C5H10臭氧,常溫下為有特殊香味的無色液體,可以作為化工生產(chǎn)中間體,有著廣泛的用途。
計算化學(xué)數(shù)據(jù)
1.疏水參數(shù)計算參考值(XlogP):無
2.氫鍵供體數(shù)量:0
3.氫鍵受體數(shù)量:3
4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:4
5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無
6.拓?fù)浞肿?a href="/hebeideji/3730720570869437635.html">極性表面積:35.5
7.重原子數(shù)量:8
8.表面電荷:0
9.復(fù)雜度:62.1
10.同位素原子數(shù)量:0
11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15.共價鍵單元數(shù)量:1
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
2、摩爾體積:120.9
3、等張比容(90.2K):275.4
4、表面張力(dyne/cm):26.9
5、極化率:11.39
安全術(shù)語
S16Keep?away?from?sources?of?ignition.
遠(yuǎn)離火源。
風(fēng)險術(shù)語
R10Flammable.
易燃。
監(jiān)測方法
高效液相色譜法,參照《分析化學(xué)手冊》(第四分冊,色譜分析),化學(xué)工業(yè)出版社
應(yīng)急處理
泄漏應(yīng)急處理
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū),并進(jìn)行隔離,嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源。防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散劑制成的乳液刷洗,洗液稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏:構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋,降低蒸氣災(zāi)害。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)S檬占鲀?nèi),回收或運至廢物處理場所處置。
防護(hù)措施
呼吸系統(tǒng)防護(hù):空氣中濃度較高時,建議佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護(hù):戴安全防護(hù)眼鏡。
身體防護(hù):穿防靜電工作服。
手防護(hù):戴橡膠手套。
其它:工作現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙。工作畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛(wèi)生。
急救措施
皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入:飲足量溫水,催吐,就醫(yī)。
滅火方法:噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:泡沫、干粉、二氧化碳、松軟土。
物理性質(zhì)
性狀無色透明液體,微有刺激性氣味。蒸汽壓1.33kPa/23.8℃;閃點25℃;熔點43℃;沸點125.8℃;溶解性:不溶于水,可混溶于醇、、酯等多數(shù)有機(jī)溶劑;密度:相對密度(水=1)1.0;相對密度(空氣=1)4.07;穩(wěn)定性:穩(wěn)定;危險標(biāo)記7(易燃液體);主要用途:用作溶劑及用于有機(jī)合成。
生產(chǎn)方法
無水乙醇與光氣反應(yīng)生成氯甲酸乙酯,再繼續(xù)與乙醇反應(yīng)成碳酸二乙酯。然后經(jīng)水洗、蒸餾得成品。原料消耗定額:乙醇1450kg/t、光氣2250kg/t。
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1、避免與氧化劑、酸、還原劑、堿、水接觸。碳酸二乙酯易燃,應(yīng)遠(yuǎn)離火源,著火時用泡沫滅火器、二氧化碳、四氯化碳或干式化學(xué)滅火劑滅火。對金屬無腐蝕性。
2、化學(xué)性質(zhì):碳酸二乙酯在室溫下與鈉作用,逐漸分解成二氧化碳和乙醇鈉,若加熱到110℃,則分解反應(yīng)加速。在鈉粉存在下于沸騰的醚中用丙酮處理和冰醋分解,生成乙酰乙酸酯。在鈉粉存在下于沸騰的苯中用乙酸乙酯處理,用稀乙酸分解,生成少量的丙二酸二乙酯和乙乙酸酯。碳酸二乙酯在金屬醇化物存在下,能與酮及有機(jī)酸酯發(fā)生縮合反應(yīng)。碳酸二乙酯也具有一般酯的通性。
編號系統(tǒng)
CAS號:105-58-8
MDL號:MFCD00009107
EINECS號:212-786-4
RTECS號:YE1050000
BRN號:956591
PubChem號:24859278
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
該物質(zhì)對水有稍微的危害。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
急性毒性LD50:8500mg/kg(大鼠皮下)
地鼠腹腔LD50:11.4mg/kg(孕鼠),有明顯致畸胎作用。
合成方法
1、氧氯化碳法
傳統(tǒng)生產(chǎn)DEC的方法:無水乙醇與光氣反應(yīng)生成氯甲酸乙酯,氯甲酸乙酯繼續(xù)與乙醇反應(yīng)生成DEC,然后經(jīng)水洗蒸餾制成。因為DEC在生產(chǎn)中使用光氣為原料,因此生產(chǎn)時需注意設(shè)備密閉及保持通風(fēng)良好,反應(yīng)過程中又有大量的鹽酸產(chǎn)生,對設(shè)備有腐蝕作用,因而對設(shè)備的要求較高。
將光氣通入無水乙醇中反應(yīng),光氣與乙醇的摩爾比為1.05-1.10,反應(yīng)溫度70-90℃。通完光氣后加熱回流2h。反應(yīng)放出氯化氫氣體,冷卻可得到副產(chǎn)品鹽酸,在125-128℃蒸餾收集產(chǎn)物,得到即為DEC含量在99%以上的工業(yè)產(chǎn)品。
2、酯交換法
碳酸丙烯酯(簡稱PC)或碳酸乙烯酯(簡稱EC)與乙醇進(jìn)行酯交換的反應(yīng)機(jī)理是乙醇作為親核劑進(jìn)攻PC(或EC)羰基上的碳,生成DEC和丙二醇(或乙二醇)。酯交換法合成碳酸二烷基酯。該反應(yīng)的催化劑體系主要分為均相催化和非均相催化兩種。常用均相催化劑有堿金屬或堿金屬的衍生物、脂肪族三胺、基酸鹽、鋅(鋁或鈦)的醇鹽、鉈的化合物及在二氧化硅或分子篩上的堿或堿土金屬的硅酸鹽、鋯(鈦或錫)的氧化物等。
3、乙醇氧化基合成法
1966年由Fenton首先發(fā)現(xiàn)采用氧化碳和醇?xì)庀啻呋趸悸?lián)制得碳酸酯和草酸酯后這方面的研究日漸活躍,現(xiàn)已成為DEC研究開發(fā)的主要方向。
此種方法的原子經(jīng)濟(jì)性達(dá)到了86.8%,副產(chǎn)物為無害的水,符合綠色化學(xué)的原則,具有很好的發(fā)展前景。
乙醇氧化羰基合成工藝主要有兩種:液相法和氣相法。所用的催化劑主要分為銅系、系、鈀系以及其復(fù)合體系。此外,堿金屬、堿土金屬或其他金屬化合物等催化劑的添加劑以及有機(jī)助劑的引人,可以提高DEC的生成速率、收率以及選擇性。
4、一氧化碳低壓氣相合成法
用一氧化碳在多相鉑屬催化劑存在下,與亞硝酸乙酯進(jìn)行連續(xù)氣相反應(yīng)加人少量鹵族元素來保持催化劑的活性。反應(yīng)壓力為0.3MPa,溫度115℃。催化劑為PdCl2,DEC幾乎可選擇性生成,并且不出現(xiàn)催化劑失活的現(xiàn)象。所用的載體可以是氧化鋁、尖晶石類、硅酸鹽類、5A沸石、活性炭、分子篩、硅藻土、二氧化硅等。亞硝酸乙酯與CO的體積比在0.8-1.8之間,反應(yīng)率在99%以上。
脫羰基法制備DEC是以草酸二乙酯為原料,在碳酸鉀為催化劑存在下,于250℃、常壓反應(yīng),通過脫羰基反應(yīng)直接得到DEC和一氧化碳。選擇性在90%以上。
由于反應(yīng)在氣相中進(jìn)行,對環(huán)境的污染小,操作條件溫和。反應(yīng)副產(chǎn)大量的一氧化碳,需要進(jìn)行有效的回收。此方法提供了另外條制備DEC的途徑,以CO為原料氧化羰基合成草酸二乙酯,進(jìn)步脫羰基合成DEC,可根據(jù)市場需求,隨時切換生產(chǎn)草酸二乙酯和DEC。
以乙醇和二氧化碳為原料采用一步合成DEC的綠色工藝既可以在液相中進(jìn)行,也可以在氣相中進(jìn)行。其中所使用的催化劑有分子篩負(fù)載銅催化劑、有機(jī)錫化合物催化劑、堿系列催化劑、鎂粉催化劑、銅Ni復(fù)合型催化劑等。由于是在CO2超臨界條件下進(jìn)行合成,對環(huán)境保護(hù)具有重要意義,已成為熱點開發(fā)工藝,所使用的催化劑為乙氧基鎂、碳酸鉀碘乙烷、二丁基錫二乙醇鹽等。
產(chǎn)品用途
1、化工生產(chǎn)中用作硝化纖維素、纖維素醚、合成樹脂和天然樹脂的溶劑。制藥工業(yè)用于制造苯巴比妥。農(nóng)藥工業(yè)用于制造除蟲菊。儀表工業(yè)用于制造密封固定液。分析化學(xué)中用作化學(xué)試劑以及鋰離子電池電解液成分等。還用于真空管用的特殊漆的制備。此外,碳酸二乙酯還是有機(jī)合成的重要試劑和反應(yīng)載體。
2、碳酸二乙酯是一種常用的碳酰化試劑,可用來合成酮、叔醇以及雜環(huán)化合物。另外,碳酸二乙酯也可作為碳酸硅酯以及親核底物的烷基化試劑。
碳負(fù)離子的碳酰化碳酸二乙酯常用于烯醇負(fù)離子的碳酰化,該反應(yīng)的反應(yīng)條件比較溫和,產(chǎn)率較高。在反應(yīng)過程中,可使用氫化鈉、氫化鉀、LDA(或者其混合物)等作為堿。同時反應(yīng)底物的選擇比較廣泛,大多數(shù)帶有吸電子基團(tuán)分子[如羰基、氰基、酯基和烯胺等]的α-位均可發(fā)生碳酰化。
酮、叔醇的合成將金屬有機(jī)化合物與碳酸二乙酯直接反應(yīng),可得到酮或叔醇,如由咪唑合成相應(yīng)酮的反應(yīng)。
烷基化或烯丙基化在適當(dāng)條件下,使用鈀-三苯基膦作催化劑,可實現(xiàn)對β-羰基酯、β-二酮、丙二酸酯、氰化物以及硝基化合物的烷基化或烯丙基化。
雜環(huán)化合物的合成許多底物均可與碳酸二酯類化合物反應(yīng)生成雜環(huán)化合物,如1,2-氨基醇與碳酸二乙酯作用可生成唑烷酮類化合物。
碳酸二乙酯是重要的有機(jī)合成中間體。主要用作硝化纖維素、纖維素醚、合成樹脂和天然樹脂的溶劑,農(nóng)藥除蟲菊酯和藥物苯巴比妥的中間體。在儀器儀表工業(yè)中用來制取固定漆,用在電子管陰極的密封固定上。
危險性描述
健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經(jīng)皮吸收。
健康危害:該品為輕度刺激劑和麻醉劑。吸入后引起頭痛、頭昏、虛弱、惡心、呼吸困難等。液體或高濃度蒸氣有刺激性。口服刺激胃腸道。皮膚長期反復(fù)接觸有刺激性。
危險特性
毒性:估計能通過胃腸道、皮膚和呼吸道進(jìn)入機(jī)體表現(xiàn)為中等度毒性。刺激性比碳酸二甲酯大。
急性毒性:LD50:1570mg/kg(大鼠經(jīng)口);人吸入20mg/L(蒸氣)×10分鐘,流淚及鼻粘膜刺激。
生殖毒性:地鼠腹腔11.4mg/kg(孕鼠),有明顯致畸胎作用。
危險特性:易燃,遇明火、高熱有引起燃燒的危險。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方,遇明火會引著回燃。
包裝與運輸
包裝方法:小開口鋼桶;安瓶外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶(罐)外滿底板花格箱、密度板箱或者夾板箱。
運輸注意事項:運輸時運輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。夏季最好早晚運輸。運輸時所用的槽(罐)車應(yīng)有接地鏈,槽內(nèi)可設(shè)孔隔板以減少震蕩產(chǎn)生靜電。嚴(yán)禁與氧化劑、還原劑、酸類、食用化學(xué)品等混裝混運。運輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋,防高溫。中途停留時應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源、高溫區(qū)。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具裝卸。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛,勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。嚴(yán)禁用木船、水泥船散裝運輸。
貯存方法
儲存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、還原劑、酸類、食用化學(xué)品分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。
法規(guī)信息
化學(xué)危險物品安全管理條例(1987年2月17日國務(wù)院發(fā)布),化學(xué)危險物品安全管理條例實施細(xì)則(化勞發(fā)[1992]677號),工作場所安全使用化學(xué)品規(guī)定(19961芳部發(fā)423號)等法規(guī),針對化學(xué)危險品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定;常用危險化學(xué)品的分類及標(biāo)志(GB13690-92)將該物質(zhì)劃為第3.3關(guān)高閃點易燃液體。
參考資料 >