甲苯二異氰酸酯
甲苯二異氰酸酯 (TDI)是一種有機化合物，化學式為CH3C6H3(NCO)2。在六種可能的異構體中，有兩種作為商品是重要的：2,4-TDI (CAS: 584-84-9)和2,6-TDI (CAS: 91-08-7)。2,4-TDI以純態生產，但是TDI作為商品，通常是80/20或65/35比例的混合物（2,4-與2,6-異構體之比)。它被大量生產，在2000年占着34.1%的國際異氰酸酯市場份額，僅次於MDI。[3]在2000年約有14億公斤的產品。[4]
| 甲苯-2,4-二異氰酸酯 | |
|---|---|
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| IUPAC名 2,4-diisocyanato-1-methyl-benzene | |
| 別名 | 二異氰酸甲苯 |
| 識別 | |
| CAS號 | 584-84-9 
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| ChemSpider | 13835351 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYAL |
| ChEBI | 53556 |
| RTECS | CZ6300000 |
| 性質 | |
| 化學式 | C9H6N2O2 |
| 摩爾質量 | 174.2 g/mol g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 無色至淺黃色液體 |
| 氣味 | sharp, pungent[1] |
| 密度 | 1.214 g/cm3, liquid |
| 熔點 | 21.8 °C（295 K） |
| 沸點 | 251 °C（524 K） |
| 溶解性（水） | 反應 |
| 蒸氣壓 | 0.01 mmHg (25°C)[1] |
| 危險性 | |
| 警示術語 | R：R26, R36/37/38, R40, R42/43, R52/53 |
| 安全術語 | S：S1/2, S23, S36/37, S45, S61 |
| 歐盟分類 | 劇毒(T+) Carc. Cat. 3 |
| NFPA 704 |
 1
3
1
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| 爆炸極限 | 0.9%-9.5%[1] |
| PEL | C 0.02 ppm (0.14 mg/m3)[1] |
| 致死量或濃度： | |
LC50（中位濃度）
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14 ppm (rat, 4 hr) 13.9 ppm (guinea pig, 4 hr) 9.7 ppm (mouse, 4 hr) 11 ppm (rabbit, 4 hr)[2] |
| 相關物質 | |
| 相關化合物 | Methylene diphenyl diisocyanate Naphthalene diisocyanate |
| 相關化學品 | Polyurethane |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
合成
2,4-TDI可以通過三步反應由甲苯經2,4-二硝基甲苯和2,4-二氨基甲苯（TDA）製備。最後，TDA經過「光氣化」得到TDI。最後一步產生了氯化氫副產物——工業鹽酸得到主要來源。[4]
蒸餾TDI的混合物可以得到2,4-和2,6-異構體80:20的混合物（又稱TDI (80/20)），進一步分離可以得到純淨的2,4-TDI和65:35的2,4-和2,6-異構體的混合物，又稱TDI (65/35)。
應用
TDI的異氰酸根官能團和羥基反應，生成氨基甲酸酯，它的兩種位置的異氰酸根以不同速率反應：4-位的大約比2-位的活潑4倍。2,6-TDI是一個對稱的分子，因此其中的兩個異氰酸根活潑性相似。但是，由於兩個異氰酸根連接着同一個芳環，一個異氰酸根的反應會改變另一個異氰酸根的反應性。[3]
甲苯二異氰酸酯常被用於生產柔性聚氨酯泡沫。
健康危害
TDI的LD50為5800 mg/kg（口），LC50為610 mg/m3（蒸汽）。根據這個劑量，儘管歸屬於「低毒」，但是仍然被歐洲共同體劃分到「劇毒品」之中。[4]
在美國，OSHA設置了一個允許暴露極限0.02 ppm (0.14 mg/m3)，而NIOSH卻沒有，因為它被劃分到可能的職業性致癌物中。[5]
關於TDI的防護設備、暴露監控、運輸、儲存、採樣與分析、事故處理、健康和環境的主題都可參見文獻。[6]
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0621". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ^ "Toluene-2,4-diisocyanate". Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
- ^ 3.0 3.1 Randall, D.; Lee, S. The Polyurethanes Book. New York: Wiley. 2003. ISBN 978-0-470-85041-1.
- ^ 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
- ^ 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 [2016-10-18]. （原始內容存檔於2016-11-20）.
- ^ Allport, D. C.; Gilbert, D. S.; Outterside, S. M. (編). MDI and TDI: Safety, Health and the Environment: A Source Book and Practical Guide. Wiley. 2003. ISBN 978-0-471-95812-3.
拓展鏈接
- International Chemical Safety Card 0339 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- IARC Monograph: "Toluene Diisocyanates" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- NIOSH Safety and Health Topic: Isocyanates（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, from the website of the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
- International Isocyanate Institute http://www.diisocyanates.org （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）