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14亿公斤的产品。[4]
| 甲苯-2,4-二异氰酸酯 | |
|---|---|
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| IUPAC名 2,4-diisocyanato-1-methyl-benzene | |
| 别名 | 二异氰酸甲苯 |
| 识别 | |
| CAS号 | 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 |
| 气味 | 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（水） | 反应 |
| 蒸气压 | 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 |
 1
3
1
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| 爆炸极限 | 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）
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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] |
| 相关物质 | |
| 相关化合物 | Methylene diphenyl diisocyanate Naphthalene diisocyanate |
| 相关化学品 | Polyurethane |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
合成
2,4-TDI可以通过三步反应由甲苯经2,4-二硝基甲苯和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
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
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
- ^ 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]. （原始内容存档于2016-11-20）.
- ^ 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
- International Chemical Safety Card 0339 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- IARC Monograph: "Toluene Diisocyanates" （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- NIOSH Safety and Health Topic: Isocyanates（页面存档备份，存于互联网档案馆）, from the website of the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
- International Isocyanate Institute http://www.diisocyanates.org （页面存档备份，存于互联网档案馆）