异氰酸酯的合成及应用-课件【PPT讲稿】.ppt

崔金龙异氰酸酯合成及应用目录异氰酸酯的简介异氰酸酯的合成异氰酸酯的应用异氰酸酯的简介简介:异氰酸酯是一类由异氰酸衍生出的酯,通式为 R-N=C=O 。由于异氰酸酯结构中含有不饱和键, 因此具有高活性,容易与一些带活性基团的有机或无机物反应,生成聚氨酯化合物。例如与羟基化合物的反应,与含氨基化合物的反应,与水反应,与含羧基化合物的反应,与氨基甲酸酯的反应。 此外,异氰酸酯在适当的条件下还可以发生自聚反应,形成二聚体或高分子量的聚合物,因此,异氰酸酯一般要求在低温、无光照条件下储存。分类:若以- NCO (氰氧根)基团的数量分类, 包括单异氰酸酯 R-N=C=O 和二异氰酸酯 O=C=N -R- N=C=O 及多异氰酸酯等。异氰酸酯的简介(1)烷基单异氰酸酯,如甲基异氰酸酯(2)(取代)苯基单异氰酸酯。对氯苯基异氰酸酯(3)α- 取代苄基异氰酸酯(4)多异氰酸酯。如甲苯二异氰酸酯( TDI ) 二苯基甲烷二异氰酸酯( MDI ) 按工业应用分类: 异氰酸酯的合成合成方法原料优缺点合成方法原料优缺点 MNCO(M —K、Na、 Ag) +R2SO4 或RX 原料来源少,可合成含有S、P、Si等元素相连的异氰酸酯光气法 RNH2+COCl2 适合工业生产,但光气有危险重排法 RCOH3 RCONH2+NaOBr RCONHOH 原料昂贵,产率低,只用于特殊合成异氰酸酯的合成合成方法原料优缺点热解法 ROCONHRRNHCOClRN HCONH2 原料难得,很少实际应用加成法>C=C<+HNCO 可制备带异氰酸酯基的碳链聚合物直接催化法 RNO2+CO 贵金属催化剂,原料易得,有前途异氰酸酯的合成主要介绍甲苯二异氰酸酯( TDI )的合成方法胺光气化法硝基化合物羰基化法碳酸二甲酯法 TDI 的合成方法胺光气化法(工业生产的主要方法) 一氧化碳和氯气反应生成光气甲苯与硝酸反应生成二硝基甲苯 DNT 与氢反应生成甲苯二胺 TDA 和水处理过的干燥 TDA 与光气反应生成 TDI TDI 的提纯 TDI 的合成方法硝基化合物羰基化法以二硝基甲苯、CO和脂肪醇作原料, 采用铬、铑、钯等羰基化催化剂, 在 60 ℃~150 ℃, ~ 压力下,二硝基甲苯和 CO 在脂肪醇中直接反应生成甲苯二异氰酸酯。此合成过程是分两步:首先是 DTA 、CO和脂肪醇生成甲苯二氨基甲酸乙酯(TBU) ,然后再经加热或催化分解生成 TDI 和相应的脂肪醇。反应及流程如右 TDI 的合成方法碳酸二甲酯法以 DMC 代替光气在温和的反应条件下,同 2,4- 二氨基甲苯( TDA) 和 DMC 催化合成 2,4- 甲苯二氨基甲酸甲酯( TDC),TDC 再催化分解得到 TDI 。流程如右: