2.1光气法
光气法为传统的碳酸二甲酯合成方法。采用光气和甲醇为原料,反应分两步进行,首先光气与甲醇反应生成氯甲酸甲酯,氯甲酸甲酯再与甲醇反应生成碳酸二甲酯。化学反应式如下:
虽能工业规模生产碳酸二甲酯,但存在工艺复杂、原料剧毒、副产物盐酸腐蚀性强、环境污染严重等问题,生产成本较高,属于淘汰型工艺,不宜推广。
2.2酯交换法
该法以环氧乙烷、CO2和甲醇为原料联产碳酸二甲酯和乙二醇。反应分两步进行:CO2与环氧乙烷反应生成碳酸亚乙酯,然后碳酸亚乙酯与甲醇在催化剂的作用下,经过酯基转移生成碳酸二甲酯和乙二醇。酯交换催化剂是IV族均相催化剂负载在含叔胺及季铵功能团的树脂上的硅酸盐等。该工艺可避免环氧乙烷水解生成乙二醇,可实现甲醇高选择性地联产碳酸二甲酯和乙二醇。酯交换法化学反应式如下:
该法具有收率高、无腐蚀、无毒等特点,因而应用较广泛。但原料来源困难,生产成本很高。目前我国碳酸二甲酯生产主要采用酯交换法。
2.3甲醇氧化羰基化法
该法以CH3OH、CO和O2为原料,反应分两步进行,首先甲醇、氧气和氯化亚铜反应生成甲氧基氯化亚铜,然后与CO反应生成碳酸二甲酯。该法有
液相法和
气相法两种工艺,其关键是催化剂的选用。其化学反应式如下:
与传统的光气法、酯交换法工艺技术相比,甲醇氧化羰基化法原料价廉易得,腐蚀性小,生产清洁化程度高,成本低且理论上甲醇全部转化为DMC,无其他有机物生成,受到工业界极大重视,是碳酸二甲酯目前最优先使用的方法。特别是随着近年来人们环保意识的增强,无三废、清洁工艺和绿色产品日益受到人们重视,医药化学工业中剧毒、高污染化学品的生产与使用越来越受到制约,甲醇
液相氧化羰基合成碳酸二甲酯的生态效益显著,具有重要的推广应用价值。