氢原子百科 
二甲醚（Methoxymethane）是一种有机化合物，又叫甲醚、氧化二甲烷、木醚、DME，[1]化学式为C₂H₆O，本身为无色气体，可溶于水，具有类似乙醚的气味，摩尔质量为46.07g/mol，沸点-24.82°C，[3]闪点为-3.89℃，[4]熔点为-141.5℃，[3]其密度为0.61g/cm³，[5]蒸汽压为2.128mmHg。[4]二甲醚易燃烧，燃烧时有轻微发光的火焰，[6]本身不具有腐蚀性，[2]并且不易被氧化，可以和三氧化硫生产硫酸二甲酯。[7]并且合成方法多种多样，可以利用合成气法、生物质化法等方法合成，[8][9]。二甲醚也可用于制得清洁能源[10]、化工领域等。[11]
发现历史
物理性质
二甲醚又叫甲醚，[1]结构式为CH₃OCH₃，是一种有机化合物，本身为无色气体，可溶于水，具有类似乙醚的气味，摩尔质量为46.07g/mol，沸点-24.82℃，闪点为-3.89℃，[4]熔点为-141.5℃，其相对于水的密度为0.61，[1]相对于空气的蒸汽密度为1.6，[1]蒸汽压为2.128mmHg。[4]
氧化反应
羰基化反应
藕联反应
二甲醚作为醚类物质，其容易与自身或者和其同系物发生藕联反应。[12]
其他反应
甲醇脱水法
合成气法
通过控制CuZnAl催化剂体系中硅的占比，可以利用合成气即一氧化碳和氢气直接制备二甲醚。[8]二甲醚还可以由在工业生产中的煤气合成，这些煤气主要成分为甲烷、一氧化碳和氢气，在工业上可以将这些煤气压缩燃烧转化为合成气，对这些气体进行杂质处理后可以在特定条件下反应合成甲醇，而甲醇脱水可进一步生成二甲醚。[16]制备二甲醚除化学方法外，还可以通过利用玉米秸秆、其他农业秸秆稻秸、麦秸等材料，进行粉碎发酵，使之发酵产生废气，在将废气通过技术手段分离得到合成气，将合成气通过冷却压缩后通过合成气法制备二甲醚的方法。[9]
工业燃料
二甲醚作为一种来源广泛，简单易得的产物，可以通过二甲醚来获得清洁燃料氢气。[10]同时二甲醚生产氢气的技术还可以应用在燃料电池领域，可以通过将该反应进行小型化，使的燃料电池中二甲醚制备氢气得到更优的产氢比，从而产生更大更大的电能，更加便于燃料电池在车载化中使用。[17]
二甲醚也可以直接应用于燃料电池，通过将二甲醚与氧气发生电催化反应而供电，相较于使用甲醇反应来说，二甲醚具有更加优异的效果，二甲醚应用的燃料电池使用更加高效，并且电池寿命也会得到延长。[18]
二甲醚还可以代替乙炔气运用在切割焊接领域，更加节能环保。[19]
民用燃料
二甲醚同样也是一种新兴能源，其完全可以作为石油液化气的替代能源来使用，研究表明通过对液化气燃具进行改造，液化气燃具可以继续应用于二甲醚燃料的使用。在达到同样的燃烧效果时，在燃料的使用方面二甲醚是要低于液化气的，二甲醚的传热效果要更强。[20]
发动机燃料
二甲醚同样可以作为一种辅助燃料为发动机燃烧提供更清洁的能源，新一代的二甲醚-柴油发动机便是利用这一特点，[21]利用二甲醚和柴油的混合使用，可以使发动机内燃料达到更好的燃烧排放效果，同时对环境的污染也更小。[22]
化工生产
可以利用合成气和二甲醚在催化剂作用下来生产乙醇，乙醇作为一种重要的化工原料，在很多方面均有应用，并且可以通过进一步开发出更加优良的催化剂，以实现二甲醚和合成气对于乙醇的一步制备。[11]
在适宜的催化位点可以利用二甲醚直接氧化得到聚甲氧基二甲醚，碳纳米管作为一种选择性催化剂，其在二甲醚选择氧化上具有一定优势，其可以在活性组分Ti(SO₄)₂的修饰下，完成二甲醚高效制备聚甲氧基二甲醚二聚化物。[23]
气雾推进剂
现在气雾剂是以碳氢化合物为主，在这种气雾剂中可以掺杂一些二甲醚作为混合溶剂，使得碳氢化物更好的相容，同时也可以使的气雾剂达到更好的气雾效果。同时对于气雾剂来说，单独使用二甲醚作为气雾剂效果会更加良好，并且二甲醚还可以应用在日用化妆品等方面。[24]
制冷剂
寻找新型的更加具有环保潜力的制冷剂一直是各国的诉求，而二甲醚作为一种极易获得的清洁能源，无疑是作为制冷剂的更好选择。通过研究表明，二甲醚与现有的制冷剂制冷效果相当，并且与制冷剂CFC12相比，在冰箱运行相同时间内，二甲醚制冷剂更加节能，且冰箱的各项运行参数也符合国家标准，这表明二甲醚作为制冷剂是可行的。[25]
医药抛射剂
传统抛射剂是使用氟利昂做为材料使用，并且在很多领域均有应用，但氟利昂对大气中的臭氧层具有一定破坏作用，所以已经禁止使用，研究证实，二甲醚可以作为一种新的抛射剂材料应用于医药领域，并已经成功研制出了新一代的环保型表面麻醉药物———利多卡因气雾剂。[26]
溶胀剂
消防相关
二甲醚属高度易燃物，暴露于空气（氧气）时容易形成爆炸性过氧化物，当含有过氧化物的醚被加热（蒸馏）时，也可以引爆燃物，爆炸极限为2％-50％。[4]发生火灾应及时切断气源，若火势得不到控制，则应将周围环境可燃物清离，使火焰自行燃尽。其他情况用干粉、二氧化碳灭火。[1]
环境相关
二甲醚虽然是一种清洁能源，但其在生产过程中却容易造成水体污染，可以采用以微氧/好氧/富氧生物活性炭为主的组合工艺，对污水进行处理，实验证明经这种工艺处理后的废水，出水水质可以达到国家一级排放标准的要求，在许多方面均能够应用。[28]
健康相关
二甲醚属低毒类化学品。在常温常压下是一种极易燃烧的气体、无腐蚀性，[4]但吸入会引起人体咳嗽、咽喉痛，严重可使人意识模糊、神志不清等。因为二甲醚熔沸点较低，皮肤接触容易引起冻伤，可使人眼睛疼痛、发红。[1]
急救措施
眼部接触：在将患者运送到医疗机构之前或期间，应先使用大量的水冲洗眼睛。[1]
皮肤接触：应佩戴保温手套，注意保暖。[1]
吸入过多：将患者转移到空地，注意人员是否密集，注意通风，局部排气通风或呼吸防护。[1]
误食：工作时不得进食，饮水或吸烟。[1]
储存运输
参考资料 29
- 二甲醚 — 国际化学品安全卡
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Dimethyl-Ether
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Dimethyl-Ether#datasheet=LCSS.
- https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/585
- https://commonchemistry.cas.org/detail?cas_rn=115-10-6
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25
- 参考 26
- 参考 27
- 参考 28
- 中华人民共和国行业标准：二甲醚(HG／T3934-2007) — 中华人民共和国国家发展和改革委员会