二甲基乙醇胺(N,N - 二甲基乙醇胺,简称 DMEA 或 DMAE),化学名称为2-(二甲氨基) 乙醇,是一种同时含有叔胺基和伯醇基的双功能有机化合物,CAS 号108-01-0,分子式C₄H₁₁NO,分子量89.14 g/mol。
一、基本信息与分子结构
| 项目 | 详细信息 |
|---|---|
| IUPAC 名称 | 2-(Dimethylamino)ethanol |
| 别名 | 二甲基氨基乙醇、N,N - 二甲基 - 2 - 羟基乙胺、Deanol |
| 分子结构 | SMILES: CN (C) CCO;包含叔胺基 (-N (CH₃)₂) 和伯醇基 (-CH₂CH₂OH) |
| 外观 | 无色至淡黄色透明液体,有氨味或鱼腥味 |
| 溶解性 | 与水、乙醇、丙酮、乙醚、苯等混溶 |
分子结构特点:同时具有碱性的叔胺基团和极性的羟基基团,使其兼具亲水性和反应活性,是重要的有机合成中间体和多功能添加剂。
二、物理化学性质
| 性质 | 参数 |
|---|---|
| 熔点 | -70°C (文献值),凝固点 - 59.0°C |
| 沸点 | 134-136°C(760mmHg) |
| 密度 | 0.886 g/mL(20°C),890 mg/mL |
| 折射率 | n₂₀/D 1.4294 |
| 闪点 | 39°C (102°F),易燃液体 |
| 蒸气压 | 816 Pa(20°C),100 mmHg(55°C) |
| 蒸气压密度 | 3.03 (空气 = 1) |
| pKa | 9.26 (+1)(25°C),碱性物质 (pKb=4.77) |
| pH 值 | 10.5-11 (100g/L 水溶液,20°C) |
| 爆炸极限 | 1.4-12.2%(V/V) |
| 稳定性 | 稳定,吸湿性,与氧化剂、酸类、铜、锌等不相容 |
三、生产方法
工业上主要采用两种合成路线:
环氧乙烷法(主流工艺)
二甲胺与环氧乙烷进行氨化反应
经蒸馏、精馏、脱水得到高纯度产品
反应式:(CH₃)₂NH + C₂H₄O → (CH₃)₂NCH₂CH₂OH
氯乙醇法
氯乙醇与碱皂化生成环氧乙烷,再与二甲胺合成
或直接将氯乙醇滴加到二甲胺中,收率约 85%
原料消耗定额:氯乙醇 (32%) 5500kg/t、二甲胺 (40%) 2200kg/t
工业品纯度通常≥95%,精制产品可达99.5% 以上。
四、主要应用领域
1. 聚氨酯工业 (约占 30%)
催化剂:作为聚氨酯泡沫 (软泡、硬泡) 的叔胺催化剂,促进异氰酸酯与多元醇反应
交联剂:用于聚氨酯涂料、粘合剂和密封剂的交联固化
2. 涂料与树脂工业 (约占 25%)
电泳漆:阴极和阳极电泳漆的重要原料,提高涂层附着力和耐腐蚀性
环氧树脂固化剂:用于环氧地坪、防腐涂料等,提供良好的韧性和耐化学性
水溶性涂料:作为基料和中和剂,改善涂料的稳定性和施工性能
3. 水处理与絮凝剂 (约占 20%)
城市净水场的絮凝剂:作为丙烯酸衍生物的原料,用于污水处理和饮用水净化
锅炉水处理剂:防止结垢和腐蚀,提高热效率
4. 医药与精细化工 (约占 15%)
合成局部麻醉剂(如盐酸丁卡因)、抗组胺剂、镇痉剂和抗高血压药物
染料中间体:用于制造阳离子染料和酸性染料
纤维处理剂:织物助染剂、抗静电剂和防腐剂
5. 其他工业应用
金属加工液:缓蚀剂和 pH 稳定剂,添加到切削液、磨削液中保护机床和工件
化妆品原料:作为缓冲剂和皮肤紧致剂,改善皮肤弹性和减少皱纹 (3% 面霜)
燃料油添加剂:提高燃烧效率,减少尾气排放
离子液体合成:与有机酸形成低共熔离子液体,用于绿色溶剂系统
五、毒性与安全信息
1. 毒性数据
急性毒性:口服 - 大鼠 LD₅₀:2000mg/kg;皮肤 - 兔子 LD₅₀:1220mg/kg;吸入 - 小鼠 LC₅₀:3250mg/m³
刺激作用:皮肤 - 兔子 445mg 轻度刺激;眼睛 - 兔子 0.75mg 重度刺激
职业接触限值:STEL 5mg/m³
2. 危险特性
危险品标志:C(腐蚀性)
危险类别码:R10 (易燃)、R20/21/22 (吸入 / 接触 / 吞食有害)、R34 (引起灼伤)
安全说明:S25 (避免眼睛接触)、S26 (接触眼睛后立即用大量清水冲洗)、S36/37/39 (穿戴防护装备)、S45 (发生事故时立即就医)
危险品运输编号:UN 2051 8/PG 2 (腐蚀性液体,第 8 类)
3. 安全操作建议
储存于通风低温干燥库房,与氧化剂、酸类分开存放
操作时穿戴防护眼镜、耐酸碱手套和防护服
避免吸入蒸气,工作场所应有良好通风设施
泄漏时用沙土吸收,用大量水冲洗,稀释后放入废水系统
六、价格与供应商信息
1. 市场价格
工业级 (99.5%):2025 年 12 月报价约12500-13000 元 / 吨
试剂级 (100mL):约 160 元 / 瓶,25mL 约 145 元 / 瓶
2. 主要供应商
| 供应商名称 | 纯度 | 包装规格 | 联系方式 |
|---|---|---|---|
| 济南创世化工有限公司 | 99.9% | 180kg / 桶 | 0531-88770911,15154153272 |
| 扬子石化 - 巴斯夫 | 99.5% | 180KG / 桶 | - |
| 伊士曼 | 99.5% | 180KG / 桶 | - |
七、行业标准与质量指标
工业级二甲基乙醇胺常见质量标准:
纯度:≥99.5%(气相色谱法)
水分:≤0.3%(GB/T 6283-2008)
外观:无色透明液体
色度:≤30 Hazen
八、上下游产品
上游原料
环氧乙烷、二甲胺、2 - 氯乙醇
下游产品
N,N - 二甲基乙二胺、N,N - 二甲基色胺、盐酸甲氯芬酯、离子交换树脂、聚氨酯催化剂、电泳漆、水处理絮凝剂
总结
二甲基乙醇胺 (DMEA) 是一种多功能双官能团有机化合物,凭借其叔胺和伯醇的双重特性,在聚氨酯、涂料、水处理、医药、化妆品等多个领域发挥关键作用。其独特的化学结构使其成为连接基础化工与精细化工的重要桥梁,广泛应用于国民经济各部门。使用时需注意其腐蚀性和易燃性,严格遵守安全操作规程。