Carbonato de difenilo CAS 102-09-0

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Carbonato de difenilo(DPC) sólido cristalino blanco. Es insoluble en agua y soluble en etanol caliente, benceno, éter, tetracloruro de carbono, ácido acético glacial y otros disolventes orgánicos. Puede descomponerse con álcalis calientes. El difenilcarbonato y las impurezas de la producción pueden provocar alergias en la piel. El difenilcarbonato es poco tóxico, pero las materias primas utilizadas en el proceso de producción son altamente tóxicas. Preste atención para evitar fugas de fosgeno en el proceso de producción. El sitio de producción debe estar bien ventilado. Los operadores deberán usar equipo de protección. Se utiliza principalmente como materia prima sintética de plásticos de ingeniería como policarbonato y poli (p-hidroxibenzoato), y también como plastificante y disolvente de nitrocelulosa.

Carbonato de difenilo(DPC), como importante compuesto de carbonato orgánico, se ha convertido en una materia prima central indispensable en los campos modernos de ingeniería química, ciencia de materiales y pesticidas farmacéuticos debido a sus propiedades químicas únicas y su amplio valor de aplicación industrial. Su fórmula molecular es C15H12O4, que se presenta como un sólido cristalino de color blanco a temperatura ambiente. Es insoluble en agua pero fácilmente soluble en solventes orgánicos como etanol, benceno y éter calientes, y tiene baja toxicidad y características ambientales biodegradables.

Es un monómero clave para sintetizar policarbonato (PC), con aplicaciones que cubren campos de fabricación de alto nivel-como la electrónica, la automoción y la medicina. El policarbonato, como plástico de ingeniería de alto-rendimiento, se conoce como "metal transparente" debido a su transparencia, resistencia al impacto, resistencia al calor y propiedades de aislamiento eléctrico.

 

1. Campo electrónico y eléctrico.
El policarbonato se utiliza para fabricar componentes como carcasas de teléfonos, carcasas de portátiles, pantallas de lámparas LED y conectores. Por ejemplo, el marco central y la cubierta trasera de la serie iPhone de Apple están hechos de material compuesto de policarbonato, lo que garantiza resistencia estructural y logra un diseño liviano.
2. Campo de la industria automotriz
El policarbonato se usa ampliamente en lentes de faros delanteros, paneles de instrumentos, guardabarros y piezas interiores de automóviles. Su resistencia a altas temperaturas (temperatura de uso a largo plazo-hasta 130 grados) puede satisfacer los requisitos de los componentes periféricos del compartimiento del motor, mientras que su alta transmitancia de luz (más del 90 %) lo convierte en un material ideal para lentes de faros.

 

3. Campo de equipos médicos
El policarbonato se utiliza para fabricar frascos de infusión, jeringas, dializadores y carcasas de instrumentos quirúrgicos. Su biocompatibilidad cumple con los estándares de la FDA y puede tratarse con esterilización por vapor para garantizar la seguridad médica.
4. Innovación en procesos sin fosgeno: la producción tradicional de policarbonato se basa en el método de fosgeno, pero el fosgeno es altamente tóxico y muy contaminante. En los últimos años, el método de intercambio de éster fundido sin fosgeno que utiliza difenilcarbonato y bisfenol A como materias primas se ha convertido en algo habitual. Este proceso no tiene descarga de aguas residuales y la pureza del producto alcanza el 99,9%, mejorando significativamente la protección ambiental y los beneficios económicos. El proyecto de corte de difenilcarbonato invertido y construido por Sichuan Tianhua Chemical Group adopta este proceso, con una capacidad de producción anual de 50.000 toneladas, satisfaciendo la demanda de plásticos de ingeniería de alta-en China.

Es un intermediario central para la síntesis de insecticidas carbamatos y sus derivados tienen un valor importante en los campos de la agricultura y la medicina.

 

1. Síntesis de pesticidas
Reaccionar con metilamina para producir isocianato de metilo, sintetizando además insecticidas de carbamato como el carbofurano. Kebaibu puede controlar eficazmente pulgones, nematodos y plagas subterráneas, y se utiliza ampliamente en cultivos como el maíz y el algodón. Aunque algunos países han restringido su uso debido a problemas de toxicidad, todavía tiene una participación de mercado significativa en los países en desarrollo.
2. Intermedios farmacéuticos
Participa en la síntesis de compuestos como monoisocianatos y diisocianatos para la preparación de medicamentos antiinflamatorios, antialérgicos y anestésicos locales. Por ejemplo, su derivado 4-isocianatobenzoato es un intermediario clave en la síntesis de fármacos antiinflamatorios no esteroides.

 

Tendencia de sustitución ambiental: Con el fortalecimiento del control global sobre pesticidas altamente tóxicos, la investigación y el desarrollo de pesticidas de baja toxicidad basados ​​en difenilcarbonato se ha convertido en un tema candente. Por ejemplo, los reguladores del crecimiento de insectos como el fenoxicarb sintetizado a partir de él tienen características de alta eficiencia y bajos residuos, lo que satisface las necesidades del desarrollo de la agricultura verde.

Con su excelente solubilidad y estabilidad térmica, desempeña un papel importante en los campos de los plastificantes, disolventes y portadores de calor.

 

1. Plastificante
Como plastificante para nitrocelulosa, puede mejorar su flexibilidad y resistencia al frío, y se usa ampliamente en recubrimientos, tintas y adhesivos. Por ejemplo, añadiendocarbonato de difeniloLos plastificantes a base de recubrimientos para automóviles pueden mejorar su resistencia al rayado y a la intemperie.
2. Disolvente y portador de calor
En la producción química, se utiliza como disolvente de alto punto de ebullición (punto de ebullición 302 grados) para disolver resinas, ceras y materiales poliméricos. Mientras tanto, su alta capacidad calorífica específica (1,8 J/g · K) lo convierte en una opción ideal para la transferencia de calor en sistemas de reacción de alta-temperatura.
Caso: Una empresa química utiliza difenilcarbonato en lugar del disolvente tradicional dimetilformamida (DMF) para reducir las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) en un 40% en la producción de espuma de poliuretano, al tiempo que mejora la resistencia al calor del producto.

El carbonato de difenilo exhibe un valor único en la síntesis de nuevos materiales poliméricos, promoviendo el desarrollo de la ciencia de materiales hacia un alto rendimiento y funcionalización.

 

Polihidroxibenzoato (PHB)
El difenilcarbonato reacciona con el ácido p-hidroxibenzoico para formar PHB, un poliéster termoplástico biodegradable. El PHB se utiliza para fabricar vajillas desechables, películas para embalaje y suturas médicas, con un ciclo de degradación de solo 3 a 6 meses, lo que reduce significativamente la contaminación blanca.
Monoisocianatos alifáticos
Descarboxilación catalítica de difenilcarbonato para generar monoisocianatos alifáticos para la síntesis de recubrimientos de poliuretano a base de agua. El contenido de COV de este revestimiento es inferior a 50 g/l, lo que cumple con las normas medioambientales de la UE y se utiliza ampliamente en la pintura de paredes y muebles exteriores de edificios.

 

poliarilcarbonato
El poliarilcarbonato sintetizado a partir de difenilcarbonato como materia prima tiene resistencia a la radiación y a la corrosión química, y se utiliza para fabricar tuberías de centrales nucleares, tanques de almacenamiento de productos químicos y componentes aeroespaciales.
Avance tecnológico: el nuevo catalizador de éster de titanio desarrollado por el Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia de Ciencias de China ha aumentado el rendimiento de la síntesis de poli(arilcarbonato) a partir de difenilcarbonato al 92%, ha reducido la temperatura de reacción en 50 grados y ha reducido significativamente el consumo de energía.

Las aplicaciones en los campos de recubrimientos, tintas, materiales electrónicos y protección del medio ambiente están en constante expansión.

 

1. Recubrimientos y tintas
El difenilcarbonato se utiliza como agente reticulante para mejorar la dureza y la resistencia al desgaste de los recubrimientos curados con UV. Agregar dispersantes a base de difenilcarbonato a la tinta puede mejorar la dispersión de los pigmentos y evitar la obstrucción de la impresión.
2. Materiales electrónicos
El material de la película de alineación utilizado para fabricar pantallas de cristal líquido (LCD) tiene una alta pureza (mayor o igual al 99,9%), lo que puede evitar la interferencia de impurezas en el efecto de la pantalla.

 

Mientras tanto, su derivado policarbonato diol es una materia prima clave para sintetizar elastómeros de poliuretano, que se utilizan para fabricar motores de vibración para teléfonos móviles.

3. Campo de protección del medio ambiente
El difenilcarbonato se utiliza como agente de degradación fotocatalítica para descomponer contaminantes orgánicos en el tratamiento de aguas residuales. Por ejemplo, puede degradar eficientemente las aguas residuales de tintes con una tasa de eliminación de DQO del 95 % cuando se combina con materiales compuestos de dióxido de titanio.

Hay tres métodos comunes para sintetizar.carbonato de difenilo, y las explicaciones específicas son las siguientes:

1. Método del fosgeno:

Se obtiene por reacción de fenol y fosgeno. Agregue el fenol disuelto en una solución de hidróxido de sodio al 16-20% para preparar una solución de fenol de sodio. Agite y enfríe, comience a inyectar fosgeno a aproximadamente 10 grados, controle la reacción de fosgenación a 20-30 grados, el gas de cola de reacción contiene cloruro de hidrógeno y fosgeno que no ha reaccionado por completo, llévelo a la torre de absorción, destrúyalo con una solución alcalina diluida y luego descárguelo desde gran altura. En la última etapa de la reacción, tome la solución de reacción para probar el pH y deje de usar fosgeno hasta que sea neutral. Se retiran el fosgeno y el ácido clorhídrico gaseoso del recipiente, se filtran, se lavan con agua y se funden y deshidratan a presión reducida para obtener el producto bruto. El producto bruto se destila a presión reducida, se recoge la fracción estrecha y el producto líquido se desmenuza mediante el triturador después de la condensación para obtener carbonato de difenilo refinado. Los productos de grado de polimerización requieren una alta pureza y el punto de fusión debe ser mayor o igual a 78 grados. Cuota de consumo de materia prima: fenol 963kg/t, hidróxido de sodio (30%) 577kg/t, fosgeno (mayor o igual al 98%) 592kg/t.

2. Transesterificación:

La síntesis de difenilcarbonato a partir de fenol y carbonato de dimetilo generalmente se lleva a cabo en dos pasos: el primer paso es convertir el fenol en carbonato de metilfenilo y el segundo paso es reaccionar aún más con el fenol para obtener carbonato de difenilo. El rendimiento de esta ruta es bajo, por lo que es necesario desarrollar catalizadores eficientes y mejorar el flujo del proceso.

3. Método de carbonilación oxidativa de fenol:

El difenilcarbonato se sintetizó directamente con fenol, monóxido de carbono y oxígeno en presencia de un catalizador. Este método se caracteriza por un proceso sencillo, materias primas baratas y sin contaminación. Pero no se ha industrializado y está en proceso de investigación y desarrollo.

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