Propylencarbonater en farveløs, lugtfri, brandfarlig væske med den molekylære formel C4H6O3, CAS C4H6O3. Kan være blandbar med ether, acetone, benzen, chloroform, vinylacetat osv., Opløselig i vand og carbontetrachlorid, har stærk absorptionsevne for kuldioxid og er stabil. I industrien produceres det ved tilsætning af epichlorhydrin og kuldioxid under et bestemt tryk og destillation under reduceret tryk. Kan bruges som et olieopløsningsmiddel, spindende opløsningsmiddel, olefin, aromatisk carbonhydridekstraktionsmiddel, kuldioxidabsorberende, vandopløseligt farvestof og pigmentspredning. I elektronikindustrien kan den bruges som et fremragende medium til højenergibatterier og kondensatorer, og i polymerindustrien kan den bruges som opløsningsmiddel og blødgører til polymerer. Blødgøringsmidler, der bruges som klæbemidler og fugemasser. Det kan også bruges som en hærdningsaccelerator til phenolharpikser og et dispergeringsmiddel til vandopløselige klæbende pigmenter og fyldstoffer. Den kemiske industri er det vigtigste råmateriale til syntese af dimethylcarbonat og kan også bruges til at fjerne kuldioxid og hydrogensulfid fra naturgas og petroleumskrækkende gas · Derudover kan det også bruges i industrielle felter såsom tekstiler og udskrivning og farvning.
Kemisk formel |
C4H6O3 |
Nøjagtig masse |
102 |
Molekylvægt |
102 |
m/z |
102 (100.0%), 103 (4.3%) |
Elementær analyse |
C, 47.06; H, 5.92; O, 47.01 |
|
|
PC En fem medlemmet cyklisk carbonat syntetiseret ved cycloaddition af epichlorhydrin og kuldioxid har vist en ekstraordinær applikationsværdi på forskellige felter, såsom kemiteknik, energi og materialer på grund af dets unikke fysiske og kemiske egenskaber.
(1) Felt af gasoprensning
Kuldioxidabsorption:
Procesfordele: sammenlignet med den traditionelle alkoholaminemetode,propylencarbonatMetoden har egenskaberne ved høj absorptionsbelastning (0. 55 m ³ Co ₂/m ³ -opløsning) og lavregenereringsenergiforbrug (reduceret med 30%).
Industriel sag: Henan Junma Chemicals 3 0 0000 ton/år Plant opretholder en stabil kontrol af CO ₂ -indhold i oprenset gas under 0,1%.
Naturgas desulfurisering:
Samarbejdsabsorption: Det har selektiv absorptionsevne for H ₂ S og CO ₂, der er egnet til naturgasrensning med højt svovlgas.
Tekniske parametre: absorptionstemperatur på 40 grader, opløsningstemperatur på 120 grader, cirkulationsvolumen på 1,5 l/m ³ naturgas.
(2) Industriel anvendelse af batterier
Lithium Ion Batteri Electrolyte:
Formeloptimering: Tilføjelse af 2 0% pc til 1,2 mol/l LIPF ₆/EC+DEC-systemet resulterede i en lavtemperatur ledningsevne (-20 grad) på 0,85 ms/cm for elektrolytten.
Præstationsforbedring: Efter at et bestemt effektlitiumbatteriselskab vedtog denne formel, steg batteriets lavtemperatur kapacitetsopbevaringshastighed fra 68% til 82%.
Lithiumionkondensatorer:
Elektrolytadditiv: Ethylen sulfit (ES) fungerer synergistisk med PC, og et 5% ES -additiv resulterer i en opbevaringsgrad på 73,7% af kondensatorens 20C -hastighedskapacitet.
(3) behandling af polymermateriale
Blødgører:
Epoxyharpiksmodifikation: Tilføjelse af 8% PC øgede forskydningsstyrken fra 18 MPa til 24 MPa, og en bestemt vindmøllebladvirksomhed udvidede træthedslivet med 30% efter at have vedtaget den.
Polymerisationsreaktionsopløsningsmiddel:
Polycarbonatsyntese: Når kondenseret med bisphenol A, fungerer PC som et opløsningsmiddel for at reducere reaktionstemperaturen med 15 grader, og produktets molekylvægtfordeling af produktet falder fra 2,8 til 2,2.
(4) Syntese af fine kemikalier
Produktion af dimethylcarbonat (DMC):
Esterudvekslingsproces: PC reagerer med methanol med en DMC -konverteringsfrekvens på 92%. Produktets renhed i et anlæg på 50000 ton/år i en kemisk industripark forbliver stabil på over 99,9%.
Farmaceutiske mellemprodukter:
Syntese af cephalosporin -antibiotika: Som et acyleringsreaktionsmedium reducerer det reaktionstiden med 40% og øger et enkelt batchudbytte med 12%.
Applikationer til dagligdag
(1) rengøring og affedtning
Lav toksicitetsopløsningsmidler:
VOC Advantage: Listet på den amerikanske EPA's Safer Chemicals -liste med et damptryk på 0. 023 mmHg, opfylder VOC -fritagelsesstandarder.
Anvendelsessag: Udskiftning af dichlormethan til rengøring af elektronisk komponent reducerer overfladespænding med 30% og forbedrer rengøringseffektiviteten med 25%.
(2) Personlig pleje og kosmetik
Sikre alternativer:
Lav irritation: Brugt som erstatning for N-methylpyrrolidon i kosmetiske formuleringer reduceres hudirritationstestresultatet med 40%.
Filmformende agent:
UV -hærdelig blæk: Tilføjelse af 10% pc øger fleksibiliteten i den hærdede film med 50%, og ASTM D522 -bøjningstesten når 300 gange uden at revne.
(4) Hjemmebygningsmaterialer
Træklæbende:
Fenolisk harpiksudskiftning: PC -modificeret urinstofformaldehydharpiks med en bindingsstyrke på 2,5 MPa og en 60% reduktion i formaldehydemissioner.
Overfladebehandlingsmiddel:
Aluminiumsprofiloxidation: Tilføjelse af 3% PC forbedrer ensartetheden af oxidfilmtykkelse med 25% og udvider saltsprøjtningstiden fra 120 timer til 180 timer.
Videnskabelig forskning og avanceret efterforskning
(1) CO2 -ressourceudnyttelse
Kemisk fikseringsteknologi:
Catalytic synthesis of PC: Titanate nanotube (TNT) catalyst, PO conversion rate>99,9%, PC -selektivitet 100%.
Mekanismeundersøgelse: Den synergistiske katalyse af hydroxyl- og Lewis -syresteder på overfladen af TNT reducerer PO -ringens åbningsenergibarriere.
(2) Nye energimaterialer
Solid elektrolyt:
Polymerelektrolyt: PC- og PEO-blandingssystem med en ionisk ledningsevne på 1,2 × 10 ⁻⁵ S/cm (30 grader), der er egnet til faststof-lithiumbatterier.
Natriumionbatteri:
Elektrolytoptimering: Tilsætning af fluoreret ethylencarbonat (FEC) til PC -baseret elektrolyt resulterede i et natriumion -migrationsnummer på 0. 82
(3) Miljøvenlige processer
Grønt katalytisk system:
Biobaseret katalysator: Ionisk flydende katalyserer syntesen af pc fra CO ₂ og epichlorhydrin med en konverteringsfrekvens på 85%og kan genanvendes 10 gange.
Nedbrante materialer:
Poly (Propylencarbonat): PC CO -polymeriseret med CO ₂ med en materiel vægttabshastighed på 60% (efter 3 måneders jordbegravelse), opfylder standarderne for biologisk nedbrydelig plast.
Kemiske egenskaber og reaktionsmekanismer
(1) Molekylstruktur og fysiske egenskaber
'Det er fantastisk at arbejde med kreativ. Fantastisk organiseret, let at kommunikere med. lydhør med næste iterationer og smukt arbejde.
Molekylær formel og struktur:
C4H6O3, en fem medlemmet cyklisk struktur indeholdende en carbonatgruppe og to methylgrupper.
Fysisk tilstand:
Farveløs og gennemsigtig væske, lugtfri, brandfarlig, kogepunkt 242 grad, smeltepunkt 48,8 grad, densitet 1,205 g/cm ³.
Opløselighed:
Det er blandbart med polære opløsningsmidler såsom vand, alkohol, ether og benzen, og har stærk absorptionsevne for gasser såsom kuldioxid og hydrogensulfid.
Stabilitet:
Kemisk stabil, delvist nedbrydet over 200 graders, hydrolyserbar under syre/alkalikatalyse.
(2) reaktivitet og anvendelsespotentiale
Cycloaddition -reaktion:
Effektiv syntese af propylen carbonat fra epichlorhydrin og kuldioxid under katalysatorens virkning med 100% atomøkonomi.
Opløsningsmiddelegenskaber:
Dens høje dielektriske konstant (64,9) gør det til en ideel komponent til lithium-ion-batterielektrolytter.
Funktionaliserede derivater:
Downstream -produkter, såsom dimethylcarbonat og polycarbonat, kan fremstilles gennem esterudveksling, aminhydrolyse og andre reaktioner.
1. Syntese baseret på 1, 2- propanediol
Fordi syntese -teknologien på 1, 2- propanediol er relativt moden, og produktkvaliteten og output er relativt stabil, er der mange rapporter om syntesen af det ved hjælp af propylenglycol som det vigtigste råmateriale.
1) Propylenglycol -phosgen -metode: Den første industrielle fremstilling af det var synteseaktionen af 1, 2- propanediol og phosgen.
Phosgen er et meget giftigt stof, der forårsager alvorlig skade på mennesker og miljøet; Derudover genereres biproduktets saltsyre, hvilket ikke kun reducerer atomøkonomien i processen, men også øger procesinvesteringsomkostningerne på grund af korrosion af saltsyre på udstyret. Derfor er brugen af denne lov blevet forbudt.
2) Propylenglycol Urea -metode
Syntesen af det fra urinstof og 1, 2- propanediol er blevet undersøgt mere i Kina. Når propylenglycol reagerer med urinstof for at syntetiserepropylencarbonat, det første trin er at generere aminocarbonat, og det andet trin er at deamination og cyklisering af aminocarbonat for at generere målproduktet, ledsaget af genereringen af biprodukt ammoniak. Det tidligere rapporterede patent til fremstilling af det fra urinstof og propylenglycol indførte milde reaktionsbetingelser og et højt udbytte af målproduktet. Den introducerede katalysator er organisk tin, som har en vis toksicitet.
Brug af fast basiskatalysator kan reducere toksiciteten af processen. I nærvær af fast alkali, såsom zinkoxid, er reaktionstemperaturen 100 ~ 200 grad, nitrogen indføres, og efter et bestemt reaktionstid kan udbyttet af produkt beregnet ved urinstof nå 99%. Når den sammensatte calciumoxidkatalysator anvendes under betingelse af reduceret tryk, er temperaturen 150 ~ 160 grad, omdannelsen af urinstof er 95%~ 98%, og selektiviteten af den er 90%~ 98%. Katalysatoren kan genanvendes.
Ved anvendelse af MgO calcineret fra basisk magnesiumcarbonat som katalysator blev det syntetiseret fra urinstof og propylenglycol. Efter 3 timers reaktion ved 170 grader var pc -udbyttet mere end 90%. Uorganiske bly- og zinkforbindelser blev anvendt som heterogene katalysatorer. Udbyttet af det var 98% i urinstof ved 160 grad i 6 timer; Reaktionsproduktet og katalysatoren er let at adskille. Ved anvendelse af Fe Zn -oxid som katalysator var udbyttet af det 78% efter reaktion ved 170 grader i 2 timer. Den vigtigste aktive komponent i katalysatoren er Zno, som fremmes ved den fælles handling af ZnO og Znfe2O4. Omkostningerne ved produkt, der er syntetiseret ved propylenglycolurinstof, er relativt lave, og det har visse fordele i procesråmaterialer.
3) Propylenglycol -kuldioxidmetode
Reaktionsprocessen bruger kuldioxid. Kuldioxid er en drivhusgas. Da koncentrationen af kuldioxid på jordoverfladen er steget på grund af menneskelige aktiviteter, er det en grøn syntetisk idé at bruge kuldioxid som et råmateriale til at fikse det til kemikalier, og der er set praktiske rapporter. På nuværende tidspunkt, selv om kuldioxidet, der blev anvendt i de fleste undersøgelser, ikke er direkte fra emissioner, betragtes det også som grønt. Den katalysator, der anvendes i denne metode, er alkalimetalsalt eller alkalisk jordmetalsalt, og den katalytiske aktivitet af kaliumcarbonat er høj. I det homogene katalytiske system kan udbyttet af propylen carbonat nå 12,6%.
For at overvinde vanskelighederne ved produktseparation og genanvendelse af katalysator forårsaget af homogen katalytisk reaktion blev kaliumcarbonat fyldt på aktivt carbon til heterogen katalytisk reaktion. Resultaterne viste, at selektiviteten af produkter blev forbedret. Opløsningsmiddelacetonitrilen blev anvendt i synteseprocessen, hvilket reducerede den grønne grad af processen. Tin organiske forbindelser, såsom bu2sno eller bu2sn (ome) 2, kan også katalysere reaktionen af 1, 2- propanediol og kuldioxid til at producere propylen carbonat under superkritiske forhold.
Tilsætningen af kosolvent eller tilstedeværelsen af dehydreringsmiddel er gavnlig for produktionen og udbyttet af produktet. Vand genereres under reaktionen af 1, 2- propanediol og kuldioxid, hvilket reducerer atomudnyttelseshastigheden i reaktionsprocessen, og produktet vil blive hydrolyseret, så udbyttet af produktet vil blive hæmmet af vand. Dette er et stort problem, der skal løses i industrialiseringsprocessen.
4) Udvekslingsmetode til propylenglycol og ester
Det kan fremstilles ved transesterificering af 1, 2- propanediol med diethylcarbonat eller dimethylcarbonat.
Udbyttet af det var 88%, når alkalimetal- eller alkalisk jordmetal blev anvendt som katalysator og reagerede ved 144 grader under normalt tryk i 12 timer. Hvis dibutyltin-dilaurat og spore stærk base anvendes som katalysator til transesterificeringsreaktion, anvendes xylen-reflux til at kontrollere reaktionstemperaturen, og ethanol, biproduktet, er kontinuerligt fraktioneret, operationstrinnene kan reduceres. Imidlertid er de råvarer, der anvendes i denne metode, dyre, og toksiciteten af organotinkatalysator er relativt høj, så det er ikke en ideel grøn proces.
2. syntese baseret på propylenoxid
Tilsætningscykliseringen af propylenoxid og kuldioxid til fremstilling er en eksoterm og volumenreducerende reaktion. Derfor er forholdene med lav temperatur og højt tryk befordrende for reaktionen. Fordi det er en tilsætningreaktion, kan atomøkonomien i processen nå 100 teoretisk, men den faktiske situation er relateret til det anvendte katalytiske system.
Det katalytiske system inkluderer hovedsageligt homogent katalytisk system og heterogent katalytisk system. I det homogene katalytiske system kan den komplekse katalysator katalysere reaktionen af propylenoxid og kuldioxid til fremstilling. Dens ulempe er, at katalysatorkoncentrationen er relativt høj, og reaktionsudbyttet er relativt lavt. Kvaternært ammoniumsalt, kvartær phosphin salt og alkali metal saltkatalysator har høj katalytisk aktivitet til tilsætning af propylenoxid med kuldioxid, og omdannelseshastigheden er relativt høj.
En homogen metalionkompleks katalysator, kodavn MC -3, katalyserer reaktionen af propylenoxid med kuldioxid under betingelserne for reaktionstemperatur på 135 grader og tryk på 3 MPa, og udbyttet af det er mere end 94%. Derudover kan alkali metal salt katalysator også katalysere syntesen afpropylencarbonatVed hjælp af makrocyklisk kroneether. På grund af den stærke toksicitet af makrocyklisk kronether, reduceres den praktiske værdi af denne syntesemetode.
Populære tags: propylen carbonat cas 108-32-7, leverandører, producenter, fabrik, engros, køb, pris, bulk, til salg