碳酸二乙酯

无色清澈的液体

碳酸二乙 (CAS:105-58-8, 英语 名:Diethyl carbonate )是 乙醇 的二 碳酸酯 ,常温下为无色清澈液体。主要用作 硝化纤维素 、 没药树 和一些药物(如 红霉素 )的 溶剂 ,及 有机合成 (如苯 巴比妥 、 除虫菊酯 )的中间体。它还可用在 锂电池 的 电解液 中。碳酸二乙酯是碳酸酯中的重要物质, 化学式 为C5H10 臭氧 ,常温下为有特殊香味的无色液体,可以作为化工生产中间体,有着广泛的用途。

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2. 氢键 供体数量:0

3.氢键受体数量:3

4.可旋转 化学键 数量:4

5. 互变异构体 数量:无

6.拓扑分子 极性表面积 :35.5

7.重 原子 数量:8

8.表面电荷:0

9.复杂度:62.1

10. 同位素 原子 数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15. 共价键 单元数量:1

分子结构数据

1、 摩尔 折射率 :28.73

2、 摩尔体积 :120.9

3、等张比容(90.2K):275.4

4、 表面张力 (dyne/cm):26.9

5、 极化 率:11.39

安全术语

S16Keep away from sources of ignition.

远离火源。

风险术语

R10Flammable.

易燃。

监测方法

高效液相色谱法,参照《 分析化学手册 》(第四分册,色谱分析), 化学工业出版社

应急处理

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给 正压 式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性 分散剂 制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入 废水 系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

防护措施

呼吸系统 防护:空气中浓度较高时,建议佩戴自吸 过滤式防毒面具 ( 半面罩 )。

眼睛防护:戴安全防护眼镜。

身体防护:穿 防静电工作服 。

手防护:戴橡胶手套。

其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

急救措施

皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或 生理盐水 冲洗。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持 呼吸道 通畅。如 呼吸困难 ,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐,就医。

灭火方法:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:泡沫、干粉、 二氧化碳 、 松软土 。

物理性质

性状 无色透明液体,微有刺激性气味。蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃; 熔点 43℃; 沸点 125.8℃;溶解性:不溶于水,可混溶于醇、 、酯等多数有机 溶剂 ;密度:相对密度(水=1)1.0;相对密度(空气=1)4.07;稳定性:稳定;危险标记7( 易燃液体 );主要用途:用作 溶剂 及用于 有机合成 。

生产方法

无水 乙醇 与 光气 反应生成 氯甲酸乙酯 ,再继续与乙醇反应成碳酸二乙酯。然后经水洗、 蒸馏 得成品。原料消耗定额:乙醇1450kg/t、光气2250kg/t。

性质与稳定性

1、避免与 氧化剂 、酸、 还原剂 、碱、水接触。碳酸二乙酯易燃,应远离火源,着火时用 泡沫灭火器 、 二氧化碳 、 四氯化碳 或干式 化学 灭火剂灭火。对金属无腐蚀性。

2、 化学性质 :碳酸二乙酯在室温下与钠作用,逐渐分解成二氧化碳和 乙醇钠 ,若加热到110℃,则 分解反应 加速。在钠粉存在下于沸腾的醚中用 丙酮 处理和 冰醋 分解,生成 乙酰乙酸酯 。在钠粉存在下于沸腾的苯中用 乙酸乙酯 处理,用稀乙酸分解,生成少量的 丙二酸二乙酯 和乙 乙酸酯。碳酸二乙酯在金属醇化物存在下,能与酮及 有机酸 酯发生 缩合反应 。碳酸二乙酯也具有一般酯的通性。

编号系统

CAS号:105-58-8

MDL号:MFCD00009107

EINECS号:212-786-4

RTECS号:YE1050000

BRN号:956591

PubChem号:24859278

生态学数据

该物质对水有稍微的危害。

毒理学数据

急性毒性LD50:8500mg/kg(大鼠皮下)

地鼠 腹腔LD50:11.4mg/kg(孕鼠),有明显致畸胎作用。

合成方法

1、 氧氯化碳 法

传统生产DEC的方法:无水 乙醇 与 光气 反应生成 氯甲酸乙酯 ,氯甲酸乙酯继续与乙醇反应生成DEC,然后经水洗 蒸馏 制成。因为DEC在生产中使用光气为原料,因此生产时需注意设备密闭及保持通风良好,反应过程中又有大量的 盐酸 产生,对设备有腐蚀作用,因而对设备的要求较高。

将光气通入 无水乙醇 中反应,光气与乙醇的摩尔比为1.05-1.10,反应温度70-90℃。通完 光气 后加热回流2h。反应放出 氯化氢 气体,冷却可得到 副产品 盐酸,在125-128℃蒸馏收集产物,得到即为DEC含量在99%以上的工业产品。

2、酯交换法

碳酸丙烯酯 (简称PC)或碳酸乙烯酯(简称EC)与 乙醇 进行酯交换的 反应机理 是乙醇作为亲核剂进攻PC(或EC) 羰基 上的碳,生成DEC和 丙二醇 (或 乙二醇 )。酯交换法合成 碳酸 二 烷基 酯。该反应的 催化 剂体系主要分为均相催化和非均相催化两种。常用均相催化剂有 碱金属 或碱金属的 衍生物 、脂肪族三胺、 基 酸盐 、锌(铝或钛)的 醇盐 、铊的化合物及在 二氧化硅 或 分子筛 上的碱或 碱土金属 的 硅酸盐 、 锆 (钛或锡)的 氧化物 等。

3、 乙醇 氧化 基合成法

1966年由Fenton首先发现采用氧化碳和醇气相催化氧化偶联制得 碳酸酯 和草酸酯后这方面的研究日渐活跃,现已成为DEC研究开发的主要方向。

此种方法的 原子经济性 达到了86.8%,副产物为无害的水,符合 绿色化学 的原则,具有很好的发展前景。

乙醇 氧化 羰基 合成工艺主要有两种:液相法和气相法。所用的 催化剂 主要分为铜系、 系、钯系以及其复合体系。此外, 碱金属 、 碱土金属 或其他金属化合物等催化剂的添加剂以及有机助剂的引人,可以提高DEC的生成 速率 、 收率 以及选择性。

4、 一氧化碳 低压气相合成法

用一氧化碳在多相 铂 属催化剂存在下,与 亚硝酸乙酯 进行连续气相反应加人少量 卤族元素 来保持催化剂的活性。反应压力为0.3MPa,温度115℃。催化剂为Pd Cl2 ,DEC几乎可选择性生成,并且不出现催化剂失活的现象。所用的载体可以是 氧化铝 、尖晶石类、 硅酸盐 类、5A 沸石 、 活性炭 、 分子筛 、 硅藻土 、 二氧化硅 等。亚硝酸乙酯与CO的体积比在0.8-1.8之间,反应率在99%以上。

5、 草酸乙酯 脱 羰基 法

脱羰基法制备DEC是以草酸二乙酯为原料,在 碳酸钾 为 催化剂 存在下,于250℃、常压反应,通过脱羰基反应直接得到DEC和 一氧化碳 。选择性在90%以上。

由于反应在气相中进行,对环境的污染小,操作条件温和。反应副产大量的一氧化碳,需要进行有效的回收。此方法提供了另外条制备DEC的途径,以CO为原料氧化羰基合成 草酸二乙酯 ,进步脱羰基合成DEC,可根据市场需求,随时切换生产草酸二乙酯和DEC。

6、 乙醇 、 二氧化碳 一步法

以乙醇和二氧化碳为原料采用一步合成DEC的绿色工艺既可以在液相中进行,也可以在气相中进行。其中所使用的 催化剂 有 分子筛 负载铜催化剂、 有机锡化合物 催化剂、碱系列催化剂、 镁粉 催化剂、 铜 Ni复合型催化剂等。由于是在 CO2 超临界条件下进行合成,对环境保护具有重要意义,已成为热点开发工艺,所使用的催化剂为 乙氧基 镁、 碳酸钾 碘乙烷 、二 丁基 锡二 乙醇 盐等。

产品用途

1、化工生产中用作 硝化纤维素 、 纤维素醚 、合成树脂和天然树脂的 溶剂 。制药工业用于制造苯 巴比妥 。农药工业用于制造 除虫菊 。仪表工业用于制造密封固定液。 分析化学 中用作 化学试剂 以及 锂离子电池 电解液 成分等。还用于真空管用的特殊漆的制备。此外,碳酸二乙酯还是 有机合成 的重要试剂和反应载体。

2、碳酸二乙酯是一种常用的碳 酰化试剂 ,可用来合成酮、 叔醇 以及 杂环化合物 。另外, 碳酸 二乙酯也可作为 碳酸硅 酯以及亲核 底物 的烷基化试剂。

碳负离子 的碳酰化碳酸二乙酯常用于 烯醇 负离子的碳酰化,该反应的反应条件比较温和,产率较高。在反应过程中,可使用 氢化钠 、 氢化钾 、LDA(或者其 混合物 )等作为碱。同时反应底物的选择比较广泛,大多数带有吸 电子 基团 分子[如 羰基 、 氰基 、 酯基 和 烯胺 等]的α-位均可发生碳酰化。

酮、叔醇的合成将金属 有机化合物 与碳酸二乙酯直接反应,可得到酮或叔醇,如由 咪唑 合成相应酮的反应。

烷基化或 烯丙基 化在适当条件下,使用钯-三苯基 膦 作 催化剂 ,可实现对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。

杂环化合物 的合成许多 底物 均可与 碳酸 二酯类化合物反应生成杂环化合物,如1,2- 氨基醇 与碳酸二乙酯作用可生成唑烷酮类化合物。

3、用作 溶剂 及用于 有机合成 。

碳酸二乙酯是重要的有机合成中间体。主要用作 硝化纤维素 、 纤维素醚 、合成树脂和天然树脂的溶剂,农药 除虫菊酯 和药物苯巴比妥的中间体。在仪器仪表工业中用来制取固定漆,用在 电子管 阴极 的密封固定上。

危险性描述

健康危害

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

健康危害:该品为轻度刺激剂和麻醉剂。吸入后引起头痛、头昏、虚弱、恶心、 呼吸困难 等。液体或高浓度蒸气有刺激性。口服刺激胃肠道。皮肤长期反复接触有刺激性。

危险特性

毒性:估计能通过胃肠道、皮肤和 呼吸道 进入机体表现为中等度毒性。刺激性比 碳酸二甲酯 大。

急性毒性:LD50:1570mg/kg( 大鼠 经口);人吸入20mg/L(蒸气)×10分钟,流泪及鼻粘膜刺激。

生殖毒性 : 地鼠 腹腔11.4mg/kg(孕鼠),有明显致畸胎作用。

危险特性:易燃,遇明火、高热有引起燃烧的危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。

燃烧(分解)产物: 一氧化碳 、 二氧化碳 。

包装与运输

包装方法:小开口 钢桶 ;安 瓶外普通木箱; 螺纹 口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或 镀锡 薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、 密度板 箱或者 夹板 箱。

运输注意事项:运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生 静电 。严禁与 氧化剂 、 还原剂 、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。 铁路运输 时要禁止溜放。严禁用 木船 、 水泥船 散装运输。

贮存方法

储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库温不宜超过37℃。保持容器密封。应与 氧化剂 、 还原剂 、酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

法规信息

化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布), 化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定(19961芳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第3.3关高闪点 易燃液体 。