异氰酸间甲苯酯的应用

发布日期:2020/1/12 18:52:43

背景及概述^[1][2]

分子结构中含有异氰酸酯基团一的有机化合物通称为异氰酸酯。有机异氰酸酯是重要的有机合成中间体，在农药、染料、涂料、皮革上光剂、粘合剂、人造革、聚氨酯防水材料、灌封材料、软硬泡沫、弹性体以及丙烯酸氨基甲酸酯等高分子材料中有着广泛的应用。异氰酸酯的生产引起了世界各国的重视，其产量逐年增加。其中，聚氨酯等塑料制品的应用程度，己成为衡量一个国家的综合国力和现代化程度的标志之一。聚氨酯及其制品的发展与异氰酸酯原料开发息息相关。所以，异氰酸酯的研究与开发具有极其重要的战略意义。

目前，国内外生产异氰酸酯大多采用传统的光气法，此法存在使用剧毒原料光气、副产大量腐蚀性强的盐酸、残余氯影响产品质量及有废物排放等缺点，终将被淘汰。国内外化工界正在研究生产异氰酸酯的清洁工艺主要发展趋势以二步法为主，其步为氨基甲酸酯的合成，第二步为氨基甲酸酯的热分解。关于氨基甲酸酯的合成有硝基苯还原拨基化法、芳香胺氧化拨基化法及芳香胺的甲氧拨基化法等。间甲苯异氰酸酯是一种重要的异氰酸酯，主要用于制造聚氨酯材料，某些场合可以替代或。除此以外，间甲苯异氰酸酯也可作为一种重要的医药、农药中间体。

结构

应用^[1][2]

异氰酸酯是一类重要的有机合成中间体，可广泛用于聚氨酯、涂料、染料和农药等高分子材料的合成。异氰酸酯产品系列主要包括甲苯二异氰酸酯，几二苯甲烷二异氰酸酯和苯基异氰酸酯等。随着聚氨酯工业规模的逐年扩大，异氰酸酯生产技术的发展受到各国学者的关注。间甲苯异氰酸酯是一种重要的异氰酸酯，主要用于制造聚氨酯，它可以在一定程度上代替或，从而缓解国内外异氰酸酯供不应求的现状。

而且，它还是一种重要的医药、农药中间体。如优烟酒开发一种基于聚硅氧烷超分子弹性体具有双层结构的皮肤创伤敷料及其制备方法。该方法步骤如下：氨基封端的聚硅氧烷与六亚甲基二异氰酸酯反应得到用作柔性基材层的聚硅氧烷超分子弹性体；羧基封端的聚硅氧烷先后与单官能度和双官能度的伯胺化合物反应，得到含仲胺基的硅氧烷低聚物；硅氧烷低聚物再先后与间甲苯异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯反应得到用作粘合层的聚硅氧烷超分子弹性体；再通过热压和冷压成型工艺制备双层聚硅氧烷超分子弹性体薄膜敷料。

这种薄膜敷料具有良好的透气性和吸水性，将其用作慢性伤口敷料有利于创面组织的生长和再生，加速伤口的愈合。该方法采用聚硅氧烷为原料，无细胞毒性和皮肤刺激性，生物相容性良好。

制备^[1]

方法1：1）合成操作：反应前将准确称量的间甲苯胺、和催化剂甲醇钠及溶剂甲醇加入四口烧瓶中，通置换四口烧瓶内空气，在搅拌条件下油浴加热升温到℃左右回流，开始记时。反应结束，冷却至室温后，收集反应液。2）后处理操作：用的盐酸中和反应液至左右，然后进行过滤。加入盐酸的目的是将溶于甲醇的催化剂甲醇钠转化为白色氯化钠沉淀。

将所得到的滤液倒入烧杯中进行减压蒸馏，蒸馏至无馏出液出现，停止蒸馏，冷却，烧瓶内有固体析出，如仍有过多液体，需过滤，得到淡黄色固体，用无水乙醇重结晶得到白色针状晶体即本实验的间甲苯氨基甲酸甲酷产品，称重。

方法2：1）合成操作：间甲苯胺与碳酸二甲酷合成间甲苯氨基甲酸甲醋的反应，是在不锈钢高压反应釜中进行。反应前将准确称量的间甲苯胺、和催化剂加入到反应釜中，通置换釜内空气，在搅拌条件下加热升温，温度恒定后开始计时。2）后处理操作：反应完毕后，将反应釜通冷却水，至室温，打开泄压阀泄压至零，然后打开高压釜，取出反应液于烧杯中。

由于需将高温反应液降至室温，将有部分产品从反应液中析出，为充分溶解这部分产品及洗涤釜内残留的固体，可以向釜内倒入，进行洗釜。将上一步倒入的取出与步的反应液合在一起，缓慢加热至产品溶解。立即趁热于热漏斗中减压过滤以除去含有催化剂的固体残渣，收集残渣，后续处理。将所得到的滤液倒入烧瓶进行减压蒸馏，蒸馏至无液体流出，停止蒸馏，冷却，烧瓶内有固体析出，称重粗品。最后用无水乙醇重结晶纯化粗品，得到白色结晶状固体，称重。