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甲苯二异氰酸酯

甲苯二异氰酸酯 (TDI)是一种有机化合物,化学式为CH3C6H3(NCO)2。在六种可能的异构体中,有两种作为商品是重要的:2,4-TDI (CAS: 584-84-9)和2,6-TDI (CAS: 91-08-7)。2,4-TDI以纯态生产,但是TDI作为商品,通常是80/20或65/35比例的混合物(2,4-与2,6-异构体之比)。它被大量生产,在2000年占着34.1%的国际异氰酸酯市场份额,仅次于MDI[3]在2000年约有14亿千克的产品。[4]

甲苯-2,4-二异氰酸酯
IUPAC名
2,4-diisocyanato-1-methyl-benzene
别名 二异氰酸甲苯
识别
CAS号 584-84-9  ✓
ChemSpider 13835351
SMILES
InChI
InChIKey DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYAL
ChEBI 53556
RTECS CZ6300000
性质
化学式 C9H6N2O2
摩尔质量 174.2 g/mol g·mol⁻¹
外观 无色至浅黄色液体
氣味 sharp, pungent[1]
密度 1.214 g/cm3, liquid
熔点 21.8 °C(295 K)
沸点 251 °C(524 K)
溶解性 反应
蒸氣壓 0.01 mmHg (25°C)[1]
危险性
警示术语 R:R26, R36/37/38, R40,
R42/43, R52/53
安全术语 S:S1/2, S23, S36/37, S45, S61
欧盟分类 剧毒(T+)
Carc. Cat. 3
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
3
1
 
爆炸極限 0.9%-9.5%[1]
PEL C 0.02 ppm (0.14 mg/m3)[1]
致死量或浓度:
LC50中位浓度
14 ppm (rat, 4 hr)
13.9 ppm (guinea pig, 4 hr)
9.7 ppm (mouse, 4 hr)
11 ppm (rabbit, 4 hr)[2]
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

合成编辑

2,4-TDI可以通过三步反应由甲苯二硝基甲苯2,4-二氨基甲苯(TDA)制备。最后,TDA经过“光气化”得到TDI。最后一步产生了氯化氢副产物——工业盐酸得到主要来源。[4]

蒸馏TDI的混合物可以得到2,4-和2,6-异构体80:20的混合物(又称TDI (80/20)),进一步分离可以得到纯净的2,4-TDI和65:35的2,4-和2,6-异构体的混合物,又称TDI (65/35)。

应用编辑

TDI的异氰酸根官能团和羟基反应,生成氨基甲酸酯,它的两种位置的异氰酸根以不同速率反应:4-位的大约比2-位的活泼4倍。2,6-TDI是一个对称的分子,因此其中的两个异氰酸根活泼性相似。但是,由于两个异氰酸根连接着同一个芳环,一个异氰酸根的反应会改变另一个异氰酸根的反应性。[3]

甲苯二异氰酸酯常被用于生产柔性聚氨酯泡沫。

健康危害编辑

TDI的LD50为5800 mg/kg(口),LC50为610 mg/m3(蒸汽)。根据这个剂量,尽管归属于“低毒”,但是仍然被欧洲共同体划分到“剧毒品”之中。[4]

在美国,OSHA设置了一个允许暴露极限0.02 ppm (0.14 mg/m3),而NIOSH却没有,因为它被划分到可能的职业性致癌物中。[5]

关于TDI的防护设备、暴露监控、运输、储存、采样与分析、事故处理、健康和环境的主题都可参见文献。[6]

参考文献编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0621". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ "Toluene-2,4-diisocyanate". Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
  3. ^ 3.0 3.1 Randall, D.; Lee, S. The Polyurethanes Book. New York: Wiley. 2003. ISBN 978-0-470-85041-1. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Six, C.; Richter, F., Isocyanates, Organic, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a14_611 
  5. ^ National Institute for Occupational Safety and Health. Documentation for Immediately Dangerous To Life or Health Concentrations (IDLHs). Centers for Disease Control and Prevention. May 1994. 
  6. ^ Allport, D. C.; Gilbert, D. S.; Outterside, S. M. (编). MDI and TDI: Safety, Health and the Environment: A Source Book and Practical Guide. Wiley. 2003. ISBN 978-0-471-95812-3. 

拓展链接编辑