डिमेथाइल कार्बोनेटरासायनिक सूत्र C3H6O3 के साथ एक कार्बनिक यौगिक है। सुगंधित गंध के साथ रंगहीन तरल। यह पानी में अघुलनशील है, अधिकांश कार्बनिक सॉल्वैंट्स में गलत है, और एसिड और ठिकानों में गलत है। यह कम विषाक्तता, उत्कृष्ट पर्यावरण संरक्षण प्रदर्शन और व्यापक उपयोग के साथ एक प्रकार का रासायनिक कच्चा माल है। यह एक महत्वपूर्ण कार्बनिक संश्लेषण मध्यवर्ती है। इसकी आणविक संरचना में कार्बोनिल, मिथाइल, मेथॉक्सी और अन्य कार्यात्मक समूह शामिल हैं। इसमें विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रिया गुण हैं। यह सुरक्षित, सुविधाजनक, कम प्रदूषण और उत्पादन में परिवहन के लिए आसान है।
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रासायनिक सूत्र |
C3H6O3 |
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सटीक द्रव्यमान |
90 |
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आणविक वजन |
90 |
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m/z |
90 (100.0%), 91 (3.2%) |
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मूल विश्लेषण |
C, 40.00; H, 6.71; O, 53.28 |
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डिमेथाइल कार्बोनेटरासायनिक सूत्र CH6O के साथ एक महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक है, जो रासायनिक और दवा उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
1। कार्बोनिलेशन एजेंट के रूप में फोसजेन को स्थानापन्न करें:
Phosgene अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है, लेकिन इसके अत्यधिक विषाक्त और अत्यधिक संक्षारक उप-उत्पादों से यह विशाल पर्यावरणीय दबाव का सामना करता है, इसलिए इसे धीरे-धीरे समाप्त कर दिया जाएगा; DMC में एक समान न्यूक्लियोफिलिक प्रतिक्रिया केंद्र है। जब DMC के कार्बोनिल समूह पर न्यूक्लियोफिलिक समूह द्वारा हमला किया जाता है, तो कार्बोनिल यौगिक बनाने के लिए एसाइल ऑक्सीजन बॉन्ड टूट जाता है, और उप-उत्पाद मेथनॉल होता है। इसलिए, डीएमसी कार्बोनिक एसिड डेरिवेटिव, जैसे कि कार्बामेट कीटनाशकों, पॉली कार्बोनेट, आइसोसाइनेट, आदि को संश्लेषित करने के लिए एक सुरक्षित प्रतिक्रिया एजेंट के रूप में फोसजेन को बदल सकता है, जिनमें से पॉली कार्बोनेट डीएमसी के लिए सबसे बड़ी मांग के साथ क्षेत्र होगा, यह अनुमान लगाया जाता है कि डीएमसी 2005 में पॉलीकार्बन का उत्पादन करने के लिए होगा।
2। मिथाइलेशन एजेंट के रूप में डाइमिथाइल सल्फेट को स्थानापन्न करें:
Phosgene के समान कारणों के लिए, डाइमिथाइल सल्फेट को भी समाप्त होने के दबाव का सामना करना पड़ता है। जब DMC के मिथाइल कार्बन पर न्यूक्लियोफिलिक द्वारा हमला किया जाता है, तो इसके एल्काइल ऑक्सीजन बॉन्ड ब्रेक और मिथाइलेटेड उत्पाद भी उत्पन्न होते हैं। DMC में डाइमिथाइल सल्फेट की तुलना में उच्च प्रतिक्रिया उपज और सरल प्रक्रिया है। इसके मुख्य उपयोगों में सिंथेटिक कार्बनिक मध्यवर्ती, दवा उत्पाद, कीटनाशक उत्पाद, आदि शामिल हैं।
3। कम विषाक्त विलायक:
DMC में उत्कृष्ट घुलनशीलता, संकीर्ण पिघलने और उबलते बिंदु रेंज, बड़ी सतह तनाव, कम चिपचिपाहट, मध्यम, उच्च वाष्पीकरण तापमान और तेजी से वाष्पीकरण दर के छोटे ढांकता हुआ स्थिरांक हैं, इसलिए इसे कोटिंग उद्योग और दवा उद्योग में कम विषाक्त विलायक के रूप में उपयोग किया जा सकता है। यह देखा जा सकता है कि DMC न केवल कम विषाक्त है, बल्कि हवा में उच्च फ्लैश पॉइंट, कम वाष्प दबाव और उच्च निचले विस्फोटक सीमा की विशेषताएं भी हैं। इसलिए, DMC स्वच्छता और सुरक्षा दोनों के साथ एक हरे रंग का विलायक है।
4। गैसोलीन additive:
DMC में उच्च ऑक्सीजन सामग्री (अणु में 53% ऑक्सीजन सामग्री तक), उत्कृष्ट ऑक्टेन संख्या में सुधार, गैर चरण पृथक्करण, कम विषाक्तता और तेजी से बायोडिग्रेडेबिलिटी के गुण होते हैं, जो डीएमसी की मात्रा का उपयोग करता है जब गैसोलीन एक ही ऑक्सीजन सामग्री को 4.5 गुना कम करता है, जो कि हाइड्रोकैड में कुल एमिशन को कम करता है। इसके अलावा, यह इस समस्या को भी खत्म कर देता है कि आम गैसोलीन एडिटिव्स आसानी से पानी में घुलनशील हो जाते हैं DMC भूजल को प्रदूषित करने के नुकसान के कारण MTBE को बदलने के लिए सबसे संभावित गैसोलीन एडिटिव्स में से एक बन जाएगा।
की मूल उत्पादन विधिडिमेथाइल कार्बोनेटPhosgene विधि है, जिसे 1918 में सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। हालांकि, Phosgene की विषाक्तता और संक्षारण इस पद्धति के आवेदन को सीमित करता है, विशेष रूप से दुनिया भर में पर्यावरण संरक्षण के बढ़ते महत्व के साथ, Phosgene विधि को समाप्त कर दिया गया है।
1980 के दशक के बाद से, DMC उत्पादन प्रक्रिया पर शोध ने व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। माइकल और CHR ISTOPHER के आंकड़ों के अनुसार, 1980 से 1996 तक DMC उत्पादन प्रक्रिया पर 200 से अधिक पेटेंट हुए हैं।
1980 के दशक की शुरुआत में, इटली की एनिचेम कंपनी ने कैटेलिस्ट के रूप में CUCI के साथ मेथनॉल के ऑक्सीडेटिव कार्बोनिलेशन द्वारा DMC संश्लेषण प्रक्रिया के व्यावसायीकरण का एहसास किया, जो कि पहला औद्योगिक गैर -फॉस्जीन DMC संश्लेषण प्रक्रिया थी और सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया भी थी। इस प्रक्रिया का नुकसान यह है कि रूपांतरण दर अधिक होने पर उत्प्रेरक निष्क्रियता गंभीर है, इसलिए एक-तरफ़ा रूपांतरण दर केवल 20%है।
घर और विदेश में डाइमिथाइल कार्बोनेट के कई संश्लेषण तरीके हैं। कच्चे माल के अनुसार, इसमें मुख्य रूप से फोसजीन मेथनॉल विधि, फॉसजीन सोडियम अल्कोहल विधि, मेथनॉल ट्रांसएस्ट्रिफिकेशन विधि, कार्बन डाइऑक्साइड डायरेक्ट सिंथेसिस विधि, यूरिया डायरेक्ट अल्कोहलिसिस विधि, यूरिया अप्रत्यक्ष अल्कोहलिसिस विधि और मेथनॉल ऑक्सीडेटिव कार्बोनिल विधि शामिल हैं। यह प्रयोग यूरिया डायरेक्ट अल्कोहलिसिस का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
(1) कच्चे माल सस्ते और प्राप्त करने में आसान हैं;
(२) प्रक्रिया सरल और संचालित करने में आसान है;
(3) प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न अमोनिया को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, पर्यावरण के अनुकूल, हरे और प्रदूषण-मुक्त;
(४) प्रतिक्रिया प्रक्रिया निर्जल उत्पादन है, जो मेथनॉल डीएमसी वाटर कॉम्प्लेक्स सिस्टम की पृथक्करण समस्या से बचती है
अलगाव और शुद्धि को सरल बनाया जाता है, निवेश की बचत होती है।
(5) Although G>0 प्रतिक्रिया के दूसरे चरण में थर्मोडायनामिक्स में एक गैर -सहज प्रतिक्रिया है, इसे तापमान बढ़ाकर प्राप्त किया जा सकता है
और इसके रूपांतरण में सुधार करने के लिए दबाव बढ़ाएं। यह प्रयोग से देखा जा सकता है कि जब प्रतिक्रिया तापमान 185C है और दबाव है
मेथनॉल एक प्रतिक्रियाशील आसवन स्तंभ में प्रतिक्रिया करता है। इस स्थिति के तहत, यूरिया की रूपांतरण दर 100%तक पहुंच सकती है, और कार्बोनिक एसिड की
डाइमिथाइल एस्टर की चयनात्मकता 98%से अधिक है, और DMC की उपज 50%से अधिक है।
उपरोक्त तरीकों के अलावा, कई अन्य तरीके हैं जिनका उपयोग उत्पादन के लिए किया जा सकता है:
यह वर्तमान में सबसे अधिक शोध और होनहार संश्लेषण विधि है। यह विधि कार्बन मोनोऑक्साइड, मेथनॉल और ऑक्सीजन को कच्चे माल के रूप में उपयोग करती है, बिना फोज़ीन के। कच्चे माल सस्ते हैं, विषाक्तता कम है, प्रक्रिया सरल है, और लागत कम है। प्रतिक्रिया की स्थिति में तरल-चरण और गैस-चरण के तरीके शामिल हैं, जो आमतौर पर 80-10 डिग्री पर किए जाते हैं और 0-4.0 एमपीए के दबाव, उच्च मेथनॉल रूपांतरण दर और अच्छी चयनात्मकता के साथ।
कच्चे माल के रूप में फोसजीन और मेथनॉल का उपयोग करते हुए, डाइमिथाइल कार्बोनेट का उत्पादन करने के लिए कम तापमान पर प्रतिक्रिया करें। इस विधि में एक साधारण उत्पादन प्रक्रिया है, कच्चे माल की आसान उपलब्धता, और उच्च उपज, लेकिन फोसजीन अत्यधिक विषाक्त और ज्वलनशील है, उत्पादन उपकरण और परिचालन स्थितियों के लिए उच्च आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है, जिससे सुरक्षा उत्पादन मुश्किल हो जाता है।
कच्चे माल के रूप में डायथाइल कार्बोनेट और मेथनॉल का उपयोग करते हुए, एस्टर एक्सचेंज प्रतिक्रिया को डाइमिथाइल कार्बोनेट और इथेनॉल उत्पन्न करने के लिए उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत किया जाता है। इस विधि में कच्चे माल, हल्के प्रतिक्रिया की स्थिति और सुरक्षित उत्पादन में कम कठिनाई तक आसान पहुंच है। हालांकि, उत्प्रेरक के चयन और उपयोग का प्रतिक्रिया उपज और उत्पाद की गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, और प्रक्रिया की स्थिति के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
मेथनॉल और एसीटेट को मिथाइल एसीटेट का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया दी जाती है, जिसे बाद में डाइमिथाइल कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया की जाती है। इस विधि में एक उच्च उपज है, लेकिन उच्च तापमान, उच्च दबाव और पैलेडियम कटैलिसीस की आवश्यकता होती है।
मेथनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड को रोडियम कैटालिसिस के तहत फार्मिक एसिड का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया दी जाती है, जो तब डाइमिथाइल कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस पद्धति की प्रतिक्रिया की स्थिति अपेक्षाकृत हल्की है, लेकिन उत्प्रेरक मूल्य अपेक्षाकृत अधिक है।
डाइमिथाइल कार्बोनेट का उत्पादन करने के लिए उच्च तापमान पर सोडियम कार्बोनेट के साथ मिथाइल रसीद। यह विधि अपेक्षाकृत सरल है, लेकिन प्रतिक्रिया की स्थिति सख्त है और उपज कम है।
मिथाइल एक्रिलेट का उत्पादन करने के लिए मिथाइल फॉर्मेट के साथ एपिक्लोरोहाइड्रिन को प्रतिक्रिया देना, और फिर डाइमिथाइल कार्बोनेट का उत्पादन करने के लिए डायथाइल कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करना। इस पद्धति में एक उच्च उपज है, लेकिन इसे एक ध्रुवीय विलायक में किया जाना चाहिए।
मेथनॉल, कार्बन डाइऑक्साइड, और मिथाइल फॉर्मेट को एक साथ एस्टेरिफिकेशन, निर्जलीकरण और अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं के लिए रिएक्टर में जोड़ा जाता है, जो सीधे डाइमिथाइल कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए होता है। इस विधि को संचालित करना आसान है और इसमें उच्च उपज है, लेकिन इसके लिए उच्च दबाव और उच्च तापमान की स्थिति की आवश्यकता होती है।
इन विधियों में से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं, और उपयुक्त संश्लेषण विधि का चयन विशिष्ट उत्पादन आवश्यकताओं और लागत विचारों पर निर्भर करता है।
विपरित प्रतिक्रियाएं
डाइमिथाइल कार्बोनेट (DMC), चीनी नाम डाइमिथाइल कार्बोनेट है, जो एक महत्वपूर्ण कार्बनिक रासायनिक कच्चा माल और हरा रसायन है। इसके कई फायदे हैं जैसे कि कम विषाक्तता, पर्यावरण संरक्षण और उत्कृष्ट प्रदर्शन, और व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों जैसे केमिकल इंजीनियरिंग, मेडिसिन, इलेक्ट्रॉनिक्स और ईंधन में उपयोग किया गया है। हालांकि, कई रसायनों की तरह, DMC भी उपयोग और संपर्क के दौरान कुछ प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं का कारण बन सकता है।
साँस लेना जोखिम से प्रतिकूल प्रतिक्रिया
जब हल्के साँस लेना के संपर्क में आता है, तो खांसी, थूक उत्पादन और गले की असुविधा जैसे लक्षण हो सकते हैं, जो आमतौर पर एक्सपोज़र वातावरण छोड़ने के बाद धीरे -धीरे कम हो जाता है। हालांकि, डीएमसी वाष्प की दीर्घकालिक या उच्च एकाग्रता साँस लेना अधिक गंभीर श्वसन क्षति का कारण हो सकता है, जैसे कि ब्रोंकाइटिस, निमोनिया, आदि। पशु प्रयोगों से पता चला है कि चूहों में डीएमसी वाष्प के उच्च सांद्रता के लंबे समय तक साँस लेने के बाद, फेफड़ों में महत्वपूर्ण भड़काऊ प्रतिक्रियाएं और रोग संबंधी परिवर्तन होते हैं, जो अलवे दीवारों के मोटेपन के रूप में प्रकट होते हैं। इसके अलावा, DMC वाष्प को साँस लेने का भी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर प्रभाव पड़ सकता है। अल्पावधि में DMC वाष्प की उच्च सांद्रता को बढ़ाने से चक्कर आना, सिरदर्द, थकान, मतली, उल्टी, और गंभीर मामलों में, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र अवसाद जैसे धुंधली चेतना और कोमा जैसे लक्षण हो सकते हैं।
त्वचा के संपर्क की प्रतिकूल प्रतिक्रिया
DMC में त्वचा के लिए एक निश्चित डिग्री जलन और संवेदीकरण है। जब त्वचा डीएमसी तरल के साथ सीधे संपर्क में आती है, तो त्वचा की जलन के लक्षण जैसे कि लालिमा, खुजली और दाने हो सकते हैं। एलर्जी संविधान वाले कुछ लोगों के लिए, डीएमसी के साथ त्वचा के संपर्क से एलर्जी की प्रतिक्रिया हो सकती है, जो त्वचा की लालिमा, सूजन, फफोले, बहिष्कार, आदि के रूप में प्रकट होती है, और गंभीर मामलों में, यह पूरे शरीर की त्वचा को प्रभावित कर सकता है। डीएमसी के लिए दीर्घकालिक बार -बार संपर्क में आने से पुरानी त्वचा की क्षति भी हो सकती है जैसे कि सूखापन, क्रैकिंग और केराटिनाइजेशन।
आंखों के संपर्क से प्रतिकूल प्रतिक्रिया
DMC का आंखों पर एक मजबूत अड़चन प्रभाव पड़ता है। यदि डीएमसी गलती से आंखों में प्रवेश करता है, तो यह तुरंत आंखों में दर्द, फाड़, फोटोफोबिया और कंजंक्टिवल भीड़ जैसे लक्षणों का कारण बन सकता है। गंभीर मामलों में, यह कॉर्निया को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे कॉर्नियल एपिथेलियम, कॉर्नियल अल्सर और दृष्टि को प्रभावित करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। पशु प्रयोगों से पता चला है कि खरगोशों की आंखों में डीएमसी को टपकने के बाद, एक महत्वपूर्ण भड़काऊ प्रतिक्रिया और कॉर्नियल क्षति होती है। उपचार की अवधि के बाद, खरगोशों की आंखों को नुकसान पूरी तरह से ठीक नहीं हुआ है।
आकस्मिक अंतर्ग्रहण की प्रतिकूल प्रतिक्रिया
हालांकि DMC आम तौर पर एक खाद्य घटक नहीं है, लेकिन इसे कुछ विशेष परिस्थितियों में गलती से निगला जा सकता है। DMC के अंतर्ग्रहण के बाद, यह जठरांत्र संबंधी मार्ग से जलन का कारण बन सकता है, जिससे मतली, उल्टी, पेट में दर्द और दस्त जैसे लक्षण होते हैं। डीएमसी के अत्यधिक अंतर्ग्रहण से यकृत और गुर्दे जैसे महत्वपूर्ण अंगों को नुकसान हो सकता है, जिससे असामान्य यकृत समारोह और गुर्दे की विफलता जैसे गंभीर परिणाम हो सकते हैं। पशु प्रयोगों में, गेवेज द्वारा चूहों के लिए डीएमसी की एक निश्चित खुराक को प्रशासित करने के बाद, चूहों के यकृत और गुर्दे में महत्वपूर्ण पैथोलॉजिकल परिवर्तन देखे गए, साथ ही सीरम में यकृत और किडनी फ़ंक्शन संकेतकों में महत्वपूर्ण परिवर्तन।
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