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年佔着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 ![]() |
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 | |
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
編輯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
編輯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
編輯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
編輯- ^ 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.
拓展連結
編輯- International Chemical Safety Card 0339 (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- IARC Monograph: "Toluene Diisocyanates" (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- NIOSH Safety and Health Topic: Isocyanates(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), 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,存於互聯網檔案館)