Hợp chất hữu cơ Dimethyl Carbonate (DMC) OC(OCH3)2 là gì?

Dung môi DMC (Dimethyl Carbonate, công thứ hóa học OC(OCH3)2) là một hợp chất hữu cơ đa năng, được ứng dụng rộng rãi trong hóa chất công nghiệp, tẩy rửa công nghiệp, dân dụng và năng lượng. Với tính chất thân thiện môi trường, DMC đang trở thành lựa chọn thay thế tối ưu cho các dung môi độc hại. Vậy DMC là gì và tại sao nó quan trọng? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp thêm cho bạn về thông tin của hợp chất hữu cơ này nhé!

>> Xem thêm:

• Dung môi MEK (Methyl Ethyl Ketone): Tính chất và gợi ý đơn vị bán uy tín
• Dung môi MIBK (Methyl isobutyl ketone): Tính chất, ứng dụng và lưu ý
• Dung môi IPA (Isopropyl Alcohol): Khái niệm, tính chất và ứng dụng

Dung môi DMC là gì?

Dung môi Dimethyl Carbonate (DMC) là một dung môi hữu cơ có công thức hóa học (CH₃O)₂CO hoặc C₃H₆O₃. Đây là một loại ester carbonate, tồn tại dưới dạng chất lỏng không màu, không mùi, có độ ăn mòn thấp và được coi là một dung môi thân thiện với môi trường do không chứa halogen, không độc hại và dễ phân hủy sinh học. DMC được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ các tính chất lý hóa vượt trội.

Tính chất đặc trưng của dung môi DMC

Tính chất vật lý của OC(OCH3)2

• Trạng thái: Chất lỏng không màu, trong suốt, không mùi.
• Khối lượng riêng: ~1.07 g/cm³.
• Nhiệt độ sôi: ~90°C (thấp, giúp dễ tái chế và xử lý).
• Nhiệt độ chớp cháy: ~17°C (dễ cháy, cần cẩn thận khi sử dụng).
• Độ nhớt: Thấp, giúp dễ dàng trộn lẫn và phân phối trong dung dịch.
• Áp suất hơi: Thấp, giảm nguy cơ bay hơi không kiểm soát.

Tính chất hóa học của dung môi Dimethyl Carbonate

• Tính chất aprotonic: DMC là một dung môi không phân ly ion (aprotonic), không tạo proton trong các phản ứng hóa học, giúp nó phù hợp làm môi trường phản ứng cho nhiều quá trình tổng hợp hữu cơ.
• Tính ổn định hóa học: DMC có độ ổn định hóa học cao, không dễ bị phân hủy trong điều kiện môi trường bình thường và không phản ứng với các chất oxy hóa mạnh hoặc axit mạnh trong điều kiện thông thường.
• Khả năng hòa tan: DMC có khả năng hòa tan tốt với nhiều hợp chất hữu cơ (như ethanol, ether, acetone) và một số hợp chất vô cơ, nhưng ít tan trong nước.
• Phản ứng hóa học:
  • DMC có thể tham gia vào các phản ứng este hóa, chuyển hóa este, hoặc làm chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ.
  • DMC có thể phản ứng với các hợp chất chứa nhóm hydroxyl hoặc amin để tạo ra các dẫn xuất carbonate.
• Thân thiện với môi trường: DMC không gây hiệu ứng nhà kính, không làm suy giảm tầng ozone và dễ phân hủy sinh học, khiến DMC trở thành lựa chọn thay thế cho các dung môi độc hại như Toluene và MEK (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ USEPA đã miễn trừ DMC khỏi danh sách các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) theo định nghĩa quy định tại Hoa Kỳ vào năm 2009).

>> Xem thêm: VOC là gì? Tác hại của hợp chất hữu cơ dễ bay hơi về sức khỏe và môi trường

Quy trình điều chế dung môi DMC (Dimethyl Carbonate)

DMC có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp, trong đó các phương pháp chính bao gồm:

1 – Oxy hóa methanol:

Methanol (CH₃OH) phản ứng với carbon monoxide (CO) và oxy (O₂) trong điều kiện có xúc tác (thường là đồng hoặc palladium): 

2CH3O + CO + ½ O2 → (CH3O)2CO + H2O

Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong công nghiệp vì hiệu suất cao và chi phí thấp.

2 – Phản ứng giữa methanol và carbon dioxide (CO₂):

DMC được tổng hợp từ methanol và CO₂ với sự hỗ trợ của xúc tác (thường là oxit kim loại hoặc phức chất kim loại):

2CH3OH + CO2 → (CH3O)2CO + H2O

Phương pháp này thân thiện với môi trường vì sử dụng CO₂, giúp giảm lượng khí thải nhà kính.

3 – Phương pháp truyền thống (phosgene):

DMC từng được điều chế từ phosgene (COCl₂) và methanol, nhưng phương pháp này ít được sử dụng hiện nay do phosgene có độc tính cao: 

COCl₂ + 2CH3OH → (CH3O)2CO + 2HCl

Phương pháp oxy hóa methanol và sử dụng CO₂ là các phương pháp hiện đại, được ưa chuộng do tính an toàn và thân thiện với môi trường.

Ứng dụng dung môi Dimethyl Carbonate trong công nghiệp sản xuất

DMC được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ các đặc tính ưu việt:

• Dung môi trong sản xuất sơn, mực in và chất phủ: DMC được dùng để pha loãng sơn, mực in và chất phủ, giúp điều chỉnh độ nhớt và tăng tốc độ khô của sản phẩm. Thay thế các dung môi độc hại như toluene hoặc xylene trong sản xuất sơn và mực in.
• Chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ: DMC là nguyên liệu để sản xuất các hợp chất hóa học như polycarbonate, chất độn, chất chống cháy, và chất làm mềm, được sử dụng trong các phản ứng tổng hợp dược phẩm, đặc biệt là sản xuất thuốc tiêm.
• Ngành dược phẩm: DMC là dung môi lý tưởng trong sản xuất thuốc, đặc biệt trong các quy trình cần môi trường không độc hại và ổn định hóa học.
• Sản xuất pin lithium-ion: DMC là thành phần quan trọng trong dung dịch điện giải của pin lithium-ion, giúp cải thiện hiệu suất và độ an toàn của pin.
• Nhiên liệu sinh học: DMC được sử dụng làm chất thay thế cho methyl tert-butyl ether (MTBE) trong xăng sinh học, giúp cải thiện chỉ số octane và giảm phát thải.
• Xử lý kim loại và hóa chất tẩy rửa: DMC được dùng trong các quy trình làm sạch bề mặt kim loại và sản xuất hóa chất tẩy rửa nhờ khả năng hòa tan tốt và độ ăn mòn thấp.
• Sản xuất polymer: DMC tham gia vào quá trình sản xuất nhựa polycarbonate và các polymer kỹ thuật khác, thay thế cho các hóa chất độc hại hơn.

>> Xem thêm:

• Dung môi pha mực in là gì? Phân loại chức năng và tiêu chí chọn
• Gợi ý TOP 5 hóa chất tẩy sơn phổ biến và lưu ý sử dụng
• Dung môi pha sơn là gì? Tính chất đặc trưng và TOP 8 loại dung môi phổ biến

Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản dung môi DMC (Dimethyl Carbonate)

Mặc dù DMC được coi là an toàn hơn nhiều dung môi khác, nó vẫn tiềm ẩn một số nguy cơ, đặc biệt do tính dễ cháy. Dưới đây là các lưu ý quan trọng:

• DMC dễ cháy, do đó cần tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa, hoặc ngọn lửa.
• Đọc kỹ Bảng Dữ liệu An toàn Hóa chất (SDS/MSDS) trước khi sử dụng để nắm rõ nguy cơ và cách xử lý.
• Vận chuyển DMC bằng phương tiện chuyên dụng, tránh va đập mạnh để giảm nguy cơ rò rỉ.

Lưu trữ an toàn

• Điều kiện bảo quản:
  • Lưu trữ trong kho mát, khô ráo, thoáng khí, tránh ánh nắng trực tiếp và nguồn nhiệt.
  • Sử dụng thùng chứa kín (thùng thép tráng, can nhựa HDPE, hoặc IBC tank chuyên dụng) để ngăn bay hơi.
• Tránh tiếp xúc với chất nguy hiểm: Không bảo quản chung với các chất oxy hóa mạnh, axit mạnh, hoặc nguồn phát sinh tia lửa điện.
• Nhãn mác và kiểm tra:
  • Dán nhãn cảnh báo hóa chất nguy hiểm trên bao bì, ghi rõ thành phần và hướng dẫn xử lý khi có sự cố.
  • Kiểm tra định kỳ để phát hiện rò rỉ hoặc biến chất.
• Phòng chống cháy nổ: Trang bị thiết bị chữa cháy (bình CO₂ hoặc bột khô) và sàn chống tràn tại khu vực lưu trữ.

Sử dụng an toàn

• Trang bị bảo hộ cá nhân (PPE):
  • Đeo găng tay chống hóa chất (như găng nitrile), kính bảo hộ, và mặt nạ phòng độc khi làm việc trong không gian kín.
  • Mặc áo bảo hộ để tránh tiếp xúc trực tiếp với da.
• Thông gió: Làm việc trong khu vực có hệ thống thông gió tốt để tránh tích tụ hơi DMC, đặc biệt do DMC có điểm chớp cháy thấp (~17°C).
• Xử lý sự cố:
  • Nếu DMC tiếp xúc với da hoặc mắt, rửa ngay bằng nước sạch trong ít nhất 15 phút và đến cơ sở y tế nếu cần.
  • Trong trường hợp rò rỉ hoặc đổ tràn, cô lập khu vực, sử dụng vật liệu thấm hóa chất (như cát khô, đất sét, hoặc than hoạt tính) để ngăn lan rộng.
• Xử lý chất thải: Không đổ DMC xuống cống, thu gom vào thùng chứa chuyên dụng và xử lý theo quy định về chất thải nguy hại.

Dung môi DMC là hợp chất hữu cơ nổi bật với tính thân thiện môi trường, đồng thời ứng dụng được đa dạng trong công nghiệp như sơn, pin lithium-ion hay thậm chí là dược phẩm. DMC đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển bền vững khi có khả năng thay thế dung môi độc hại. Tìm hiểu thêm về dung môi DMC để nắm bắt cơ hội và tận dụng tiềm năng ứng dụng hợp chất này trong sản xuất hiện đại nhé!

Tags: dung môi butyl, dung môi xylene, dung môi dcm, dung môi n hexane, dung môi bcs, dung môi ea

CÔNG TY TNHH K-CHEM VIỆT NAM

• Địa chỉ: ĐƯờng N6B, Lô F, Cụm Nông Nghiệp Phú Chánh 1, Phường Phú Chánh, TP. Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương, Việt Nam
• Tel: +84 274 362 0218
• Email: info@k-chem.vn

Nguồn tham khảo: https://en.wikipedia.org/wiki/Dimethyl_carbonate