Dimethyl-oxalát

Dimethyl-oxalát
Strukturní vzorec
Model molekuly
Obecné
Systematický název	dimethyl-oxalát
Funkční vzorec	CH3OC(=O)C(=O)OCH3
Sumární vzorec	C4H6O4
Vzhled	bezbarvá pevná látka[1]
Identifikace
Registrační číslo CAS	553-90-2
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	209-053-6
PubChem	11120
SMILES	O=C(OC)C(=O)OC
InChI	1S/C4H6O4/c1-7-3(5)4(6)8-2/h1-2H3
Vlastnosti
Molární hmotnost	118,09 g/mol
Tlak páry	152 Pa[1]
Bezpečnost
GHS05 GHS07 [1]
H-věty	H302 H314 H315 H318 H319[1]
P-věty	P260 P264+265 P270 P280 P301+317 P301+330+331 P302+352 P302+361+354 P304+340 P305+351+338 P305+354+338 P316 P317 P321 P330 P332+317 P337+317 P362+364 P363 P405 P501[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Dimethyl-oxalát je organická sloučenina se vzorcem (CO₂CH₃)₂, dimethylester kyseliny šťavelové; jedná se o bezbarvou pevnou látku rozpustnou ve vodě.

Výroba

Dimethyloxalát lze získat esterifikací kyseliny šťavelové methanolem za katalýzy kyselinou sírovou:^[2]

${\displaystyle {\rm {2\ CH_{3}OH+(CO_{2}H)_{2}\ \xrightarrow {H_{2}SO_{4}} \ (CO_{2}CH_{3})_{2}+2\ H_{2}O}}}$

Oxidační karbonylace

Při oxidační karbonylaci postačují k výrobě dimethyloxalátu jednouhlíkaté výchozí látky:^[3]

${\displaystyle {\rm {4\ CH_{3}OH+4\ CO+O_{2}\xrightarrow {cat} \ 2\ (CO_{2}CH_{3})_{2}+2\ H_{2}O}}}$

Reakci katalyzuje Pd²⁺.^{[4][5][6][7][8]} Syntézní plyn se obvykle získává z uhlí nebo biomasy. V průběhu oxidace se vytváří reakcí oxidu dusnatého a kyslíku oxid dusitý (1), který následně reaguje s methanolem (2) za tvorby methylnitritu:^[9]

Následuje dikarbonylace methylnitritu oxidem uhelnatým (3) katalyzovaná palladiem, kterou vzniká za atmosférického tlaku a teploty 80-120 °C plynný dimethyloxalát:

Souhrnná rovnice vypadá takto:

Při tomto postupu nedochází ke ztrátám methylnitritu, který slouží jako nosič oxidačního činidla; je ovšem třeba odstraňovat vznikající vodu, aby nedocházelo k hydrolýze produktu. Při použití 1 % Pd/α-Al₂O₃ se vytváří dimethyloxalát dikarbonylací, za stejných podmínek s 2 % Pd/C dochází k monokarbonylaci:

Lze také použít oxidační karbonylaci methanolu 1,4-benzochinonem za katalýzy octanem palladnatým a trifenylfosfinem, ta se vyznačuje vysokými hodnotami výtěžnosti i selektivity. Vhodný poměr octanu, fosfinu a benzochinonu činí 1:3:100, teplota 65 °C a tlak oxidu uhelnatého 7 MPa:^[8]

Reakce

Dimethyloxalát se, stejně jako odpovídající diethylester, používá v řadě různých kondenzačních reakcí,^[10] například s cyklohexanonem vytváří diketoester, ze kterého lze získat kyselinu pimelovou.^[11] Reakcemi diesterů kyseliny šťavelové s diaminy vznikají cyklické diamidy. Kondenzací dimethyloxalátu a o-fenylendiaminu se utváří chinoxalindion:

C₂O₂(OMe)₂ + C₆H₄(NH₂)₂ → C₆H₄(NHCO)₂ + 2 MeOH

Hydrogenací se dimethyloxalát mění na ethylenglykol.^[12] Tuto přeměnu lze provést s 94,7% výtěžností.^[13][14][15]

Vzniklý methanol se zapojuje do oxidační karbonylace.^[16]

Dekarbonylací se z dimethyloxalátu stává dimethylkarbonát.^[17]

Transesterifikační reakcí s fenolem za přítomnosti sloučenin titanu se vyrábí difenyloxalát,^[18][19] který se, v kapalné nebo plynné fázi, dekarbonyluje na difenylkarbonát.

Dimethyloxalát lze použít také jako methylační činidlo. Vyznačuje se nižší toxicitou, než další methylační činidla, jako jsou jodmethan a dimethylsulfát.^[10]

Odkazy

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Dimethyl-oxalát na Wikimedia Commons

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Dimethyl oxalate na anglické Wikipedii.