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
IUPAC名 2,4-diisocyanato-1-methyl-benzene
别名	二异氰酸甲苯
识别
CAS号	584-84-9  Y
ChemSpider	13835351
SMILES	Cc1ccc(cc1\N=C=O)\N=C=O
InChI	1/C9H6N2O2/c1-7-2-3-8(10-5-12)4-9(7)11-6-13/h2-4H,1H3
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
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）	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]