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丁二酸二甲酯物質結構數據
丁二酸二甲酯
1、 摩爾折射率：33.392、 摩爾體積（cm3/mol）：134.5
3、 等張比容（90.2 K）：320.3
4、 表面張力（dyne/cm）：32.1
5、 極化率（10-24 cm3）：13.23[1]
丁二酸二甲酯理化性質
丁二酸二甲酯物理性質
1. 性狀：無色至淡黃色液體（室溫下），冷卻后可固化
2. 相對密度：1119.39 kg/m3（20℃）；1097.52 kg/m3（40℃）；1073.35 kg/m3（60℃）
3. 熔點（oC）：16-19
4. 沸點（oC，101.3 kPa）：196.2
5. 折射率（nD20）：1.4197[1]
6. 閃點（oC，1013 hPa）：96
7.自燃點（oC，980 hPa）：470
8. 蒸氣壓（mmHg，20oC）：0.3[18]
9. 爆炸上限（%，V/V）：8.5[18]
10. 爆炸下限（%，V/V）：1[18]
11. 溶解性：微溶于水（1%），溶于乙醇（3%）[1]
12.運動粘度：2.92 mPa·s（20℃）；1.816 mPa·s（40℃）；1.41 mPa·s（60℃）
丁二酸二甲酯化學性質
高度生物降解，生物降解發生在數周內。
有機化學領域
以丁二酸二甲酯為原料，利用復合銅基催化劑催化加氫制備γ-丁內酯[2]
丁二酸二甲酯和甲醇鈉反應來合成丁二酰丁二酸二甲酯[3]
高分子化學領域
以丁二酸二甲酯（DMSu）和1，4-丁二醇為原料，直接熔融聚合，合成高相對分子量的的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）[4]
丁二酸二甲酯與乙二醇酯交換聚合法合成PES[5-6]
有機錫（如氧化氫氧丁基錫【BuSnO（OH）】）催化碳酸乙烯酯（EC）與丁二酸二甲酯耦合反應合成PES[7]
丁二酸二甲酯圖譜數據
m/z | 15 | 26 | 27 | 28 | 29 | 31 | 41 | 42 | 43 | 45 | MASS spectrum[1] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
相對強度 /% | 4.9 | 1.5 | 5.5 | 4.9 | 2.0 | 1.3 | 2.2 | 2.3 | 1.2 | 4.1 | |
m/z | 55 | 56 | 57 | 59 | 86 | 87 | 101 | 114 | 115 | 116 | |
相對強度/% | 43.8 | 5.0 | 4.4 | 35.2 | 1.2 | 12.7 | 1.0 | 23.4 | 100.0 | 5.1 |
波數/cm?1 | 2959 | 2946 | 2853 | 1739 | 964 | 924 | 853 | 391 | Raman[1] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
強度 | 96 | 78 | 22 | 25 | 14 | 21 | 82 | 25 |
波數/cm?1 | 透過率/% | 波數/cm?1 | 透過率/% | 波數/cm?1 | 透過率/% | 波數/cm?1 | 透過率/% | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3463 | 84 | 1439 | 21 | 1164 | 11 | 847 | 60 | IR[1] |
3010 | 72 | 1362 | 31 | 1070 | 74 | 806 | 81 | |
2999 | 70 | 1325 | 44 | 1029 | 80 | 655 | 85 | |
2967 | 49 | 1316 | 62 | 1001 | 46 | 649 | 84 | |
2945 | 64 | 1271 | 35 | 957 | 79 | 638 | 86 | |
2851 | 79 | 1219 | 21 | 922 | 86 | 574 | 81 | |
1739 | 4 | 1176 | 19 | 867 | 74 | 482 | 84 |
Hz | ppm | Int. | |
|---|---|---|---|
1108.20 | 3.694 | 1000 | 1H NMR[1] |
790.50 | 2.635 | 667 |
ppm | Int. | 標記碳 | |
|---|---|---|---|
172.78 | 502 | 1 | 13C NMR[1] |
51.80 | 801 | 2 | |
28.95 | 1000 | 3 |
丁二酸二甲酯檢測方法
采用氣相色譜法，在下述條件下混合進樣，可以清楚知道混合二元酸甲酯化體系原料、中間產物、主產物隨時間的變化，了解反應的進程[8] 。
實驗條件 | 色譜柱：AT-白酒專用柱（25 m×0.32 mm×1.0μm）；檢測器：FID（氫火焰離子化檢測器）； 檢測溫度：250℃；進樣溫度：250℃；進樣量：0.2 μL； 升溫程序：初始柱溫80℃保留1 min，再以15℃/min升溫至120℃保留1 min再以20℃/min升溫至200℃保留6 min | ||||
|---|---|---|---|---|---|
物質名稱 | 丙酮 | 溴苯 | 丁二酸二甲酯 | 茂二酸二甲酯 | 己二酸二甲酯 |
保留時間/min | 1.2 | 4.1 | 6.1 | 7.3 | 8.4 |
丁二酸二甲酯制備方法
傳統工業合成方法：由琥珀酸和甲醇在苯溶液中于濃硫酸存在下煮沸酯化而成。[9]
為了提高反應效率，采用新型催化劑取代硫酸一直受到人們的關注，近年來用于合成酯化反應的催化劑層出不窮，如雜多酸催化劑（如磷鎢酸）[10] 、大分子樹脂[11] 、離子液體[12] 等。
丁二酸二甲酯應用領域
丁二酸二甲酯醫藥合成
在醫藥領域，丁二酸二甲酯可以作為許多醫藥合成的原料或者中間體等，例如以丁二酸二甲酯為原料，經縮合、水解、酸酐化、胺解、氫化和成鹽等反應合成目標物，可以合成米格列奈類似物，用于降血糖[13] 。
丁二酸二甲酯食品防霉劑
丁二酸二甲酯可以氧化為富馬酸酯，對輕基苯甲酸酯類和丁烯二酸酯類用于食品防霉呈現出比有機酸及其鹽類*得多。 特點：毒性低，殺菌力強，在 PH3~8的廣闊范圍內保持良好殺菌能力。 使其在應用上基本不受PH環境溫度和環境溫度的局限。這原因在于有機酸酯分子穩定，在上述PH范圍不水解不電離。丁烯二酸酯類化合物常溫升華的特性，其氣態分子可以彌漫于貯存容器的整個空間，進行氣相殺菌，并無殘留。這類化合物包括富馬酸二甲酯（DMF）、富馬酸二乙酯（DEF）、富馬酸二丙酯（DPF）、富馬酸二丁酯（DBF）等和富馬酸單甲酯（MMF）、富馬酸單乙酯（MEF）、富馬酸單丙酯（MPF）、富馬酸單丁酯（MBF）等[14] 。
丁二酸二甲酯光穩定劑
受阻胺光穩定劑 （HALS）具有捕獲自由基、分解過氫氧化物、穩定效果好、與高分子不飽和樹脂相容性好等特點，20世紀70年代中期開始實現工業化，相對其他類型光穩定劑有更*的性能，因而市場上增加速度較高，通過哌啶醇與丁二酸二甲酯縮聚可制備一種大分子質量聚合型受阻胺光穩定劑GW-120。[15]
丁二酸二甲酯高檔涂料
過量丁二酸二甲酯與甲醇鈉發生反應自身縮合形成丁二酰丁二酸二甲酯，丁二酰丁二酸二甲酯是制備喹吖啶酮類高級有機顏料的關鍵中間體。[16]
丁二酸二甲酯殺菌劑
丁二酸二甲酯主要用于合成琥珀酸酯類的殺菌防霉劑和表面活性劑，如PMDS-10、SuPer AD-It（組成為二（苯汞）十二烷基琥珀酸酯）和含琥珀酸酯的Gemini陽離子表面活性劑[17] 。
丁二酸二甲酯環保材料
以煤基路線獲得的 1，4－丁二醇和丁二酸二甲酯為原料，以鈦酸異丙酯為催化劑，在催化劑用量為 0.4%～0.6%（與 BDO 的摩爾比率）、醇酯摩爾比為 1.4～1.6、酯交換溫度為 140 ℃、縮聚溫度為230 ℃等條件下，合成了高分子量的可生物降解聚丁二酸丁二醇酯（PBS）[4] 。
丁二酸二甲酯計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）：無
2.氫鍵供體數量：0[18]
3.氫鍵受體數量：4[18]
4.可旋轉化學鍵數量：5[18]
5.互變異構體數量：無
6.拓撲分子極性表面積：52.6[18]
7.重原子數量：10[18]
8.表面電荷：0[18]
9.復雜度：114[18]
10.同位素原子數量：0[18]
11.確定原子立構中心數量：0[18]
12.不確定原子立構中心數量：0[18]
13.確定化學鍵立構中心數量：0[18]
14.不確定化學鍵立構中心數量：0[18]
15.共價鍵單元數量：1[1]
丁二酸二甲酯安全措施
丁二酸二甲酯環境危害
該物質對水有稍微的危害。[1]
在土壤中的遷移率非常高。
廢棄物處理：這些材料可以通過轉移到有許可證的化學銷毀工廠或通過煙氣洗滌的控制焚燒進行處置。切勿因貯存或棄置而污染水、食物、飼料或種子。不要排放到下水道系統。容器可以多次清洗后，用于回收或翻新。否則，需要刺破包裝，使其不能用于其他用途，然后在衛生填埋場處置。可燃包裝材料可采用煙氣洗滌控制焚燒處理。
丁二酸二甲酯危害防治
急救措施
吸入：如果吸入，請將患者移到新鮮空氣處。
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用肥皂水和清水沖洗皮膚。如有不適感，就醫。
眼晴接觸：分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。立即就醫。
食入：漱口，禁止催吐。立即就醫。
對保護施救者的忠告：
將患者轉移到安全的場所。咨詢醫生。出示此化學品安全技術說明書給到現場的醫生看。
消防措施
滅火劑：用水霧、干粉、泡沫或二氧化碳滅火劑滅火。
避免使用直流水滅火，直流水可能導致可燃性液體的飛濺，使火勢擴散。
滅火注意事項及防護措施：消防人員須佩戴攜氣式呼吸器，穿全身消防服，在上風向滅火。
盡可能將容器從火場移至空曠處。
處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中發出聲音，必須馬上撤離。
隔離事故現場，禁止無關人員進入。收容和處理消防水，防止污染環境。
泄露應急處理
作業人員防護措施、防護裝備和應急處置程序：
建議應急處理人員戴攜氣式呼吸器，穿防靜電服，戴橡膠耐油手套。
禁止接觸或跨越泄漏物。
作業時使用的所有設備應接地。
盡可能切斷泄漏源。
消除所有點火源。
根據液體流動、蒸汽或粉塵擴散的影響區域劃定警戒區，無關人員從側風、上風向撤離至安全區。
環境保護措施：
收容泄漏物，避免污染環境。防止泄漏物進入下水道、地表水和地下水。
泄漏化學品的收容、清除方法及所使用的處置材料：
小量泄漏：盡可能將泄漏液體收集在可密閉的容器中。用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并轉移至安全場所。禁止沖入下水道。
大量泄漏：構筑圍堤或挖坑收容。封閉排水管道。用泡沫覆蓋，抑制蒸發。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。
丁二酸二甲酯毒理資料
測試對象 | 攝入方法 | 測試指標 | 用量 | 測試時間 |
|---|---|---|---|---|
大鼠（雌性） | 口服 | 半數致死劑量 | 6892 mg/kg | |
大鼠（雄性） | 吸入 | LC0 | ≧5900 mg/m3 | |
大鼠 | 皮膚 | 半數致死劑量 | >2000 mg/kg | |
金斑馬魚（魚類） | 半數致死濃度 | 50~100 mg/L | 96 h | |
大型蚤（水蚤） | 半效應濃度 | > 100 mg/L | 48 h | |
月牙藻（藻類） | 半效應濃度 | > 100 mg/L | 72 h | |
生活污水活性污泥（微生物） | 半效應濃度 | > 1000mg/L | 3 h |
丁二酸二甲酯儲存運輸
丁二酸二甲酯性質與穩定性
避免與氧化物、酸接觸[1] 。
與強氧化酸發生反應，釋放足夠的熱量，點燃反應產物。
與苛性堿溶液的相互作用也會產生熱。
與堿金屬和氫化物反應產生可燃氫氣。
當加熱分解時，它會發出辛辣的煙和刺激性的蒸汽
丁二酸二甲酯儲存方法
儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑分開存放，切忌混儲。不宜大量儲存或久存。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。[1]
丁二酸二甲酯海關編碼
國家名稱 | 中國 | 美國 | 印度 | 歐盟 | 英國 | 日本 | 韓國 | 加拿大 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
海關編碼 | 2917190090 | 2917197050 | 29171990 | 29171990 | 2917199090 | 291719000 | 2917199000 | 2917199900 |
參考資料
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