对苯二甲酸单甲酯的制备与有关研究

简述

对苯二甲酸单甲酯是一种化学物质，缩略表达为MMT，分子式是C₉H₈O₄，分子量180.16，白色至灰白色粉末状物质，有刺激性，尤其是对眼睛、皮肤、粘膜有刺激作用。关于该物质的部分物理数据如下：熔点，219-223℃；沸点，331.6℃ at 760 mmHg；闪点136℃；蒸汽压，6.13E-05mmHg at 25℃。

制备方法

以对苯二甲酸二甲酯为原料，在KOH甲醇溶液中水解，再用盐酸酸化可以制备得到目标产物对苯二甲酸单甲酯，产品收率达91.2%。相关合成工艺操作简单，条件温和，适合工业化生产[1]。

有关研究

为研究对苯二甲酸(PTA)甲酯化合成对苯二甲酸二甲酯(DMT)过程的反应热力学，利用Aspen Plus对标准状态及非标准状态不同温度下体系内各物质的摩尔生成焓，摩尔生成熵，吉布斯自由能及反应过程的焓变，熵变及吉布斯自由能变进行模拟及计算。当反应温度小于100℃时，反应很难发生；当反应温度大于100℃时，生成对苯二甲酸单甲酯的反应焓变大于0，熵变大于0，吉布斯自由能变小于0；生成DMT的熵变小于0，吉布斯自由能变大于0，反应焓变在温度小于300℃时大于0，当温度达到300℃，小于0。生成对苯二甲酸单甲酯反应为不可逆吸热反应，容易发生，且进行的很彻底；生成DMT反应为可逆反应，且无法自发进行，为该反应体系提供了标准状态及非标准状态下的热力学依据[2]。

除了上述基础研究，在微生物研究方面。PasteurellamultocidaSDMTa (多杀巴斯德氏菌 )、KlebsiellaoxytocaSDMTb (产酸克雷伯氏菌 )、Klebsiellasp .SDMTc (克雷伯氏菌株 )、SphingomonaspaucimobilisSDMIy (少动鞘氨醇单胞菌 )和Methylobac teriummesophilicumSDMIr (嗜中温甲基杆菌 ) 等微生物对对苯二甲酸二甲酯及其异构体间苯二甲酸二甲酯有较强的降解能力，在pH为 7的条件下，浓度为 98mg/L的对苯二甲酸二甲酯 (DMT)可在 36d内被完全降解，主要中间产物为对苯二甲酸单甲酯 (MMT)和对苯二甲酸 (TA)。在混合培养条件下，浓度达 220mg/L的间苯二甲酸二甲酯在 35d内降解达99%以上，但其中间产物间苯二甲酸一甲酯 (MMI)不能被降解而在培养液中积累。根据鉴定出的中间产物，对苯二甲酸二甲酯的生化降解途径为：DMT→MMT→TA→CO₂ +H₂O[3]。

参考文献

[1]黄宝莉.对苯二甲酸单甲酯的合成[J].安徽化工, 2009, 35(001):52-53.DOI:10.3969/j.issn.1008-553X.2009.01.017.

[2]孙玉洁,景旋,胡利如,等.对苯二甲酸酯化合成对苯二甲酸二甲酯的反应热力学计算及分析[J].合成技术及应用, 2023, 38(4):51-54.

[3]李佳喜,顾继东.对苯二甲酸二甲酯及其异构体的好氧微生物降解[J].应用与环境生物学报, 2004(06):103-106.DOI:CNKI:SUN:YYHS.0.2004-06-022.