トルエン ジイソシアネート (TDI) は、ポリウレタン フォームおよびコーティングの製造に使用される化合物です。他の化学物質と反応して、耐久性のある多用途の材料を作成します。
| IUPAC名 | トルエンジイソシアネート |
| 分子式 | C9H6N2O2 |
| CAS番号 | 584-84-9、91-08-7 |
| 同義語 | TDI; 2,4-ジイソシアナト-1-メチルベンゼン;トルエン-2,4-ジイソシアネート;トルエンジイソシアネート;トルエン-2,6-ジイソシアネート;トルエン-2,4-ジイソシアネート;メチル-1,3-ジイソシアナトベンゼン |
| インチチ | InChI=1S/C9H6N2O2/c1-7-3-4-8(10-6-7)5-9(11)12-2/h3-6H,1-2H3 |
トルエンジイソシアネートの性質
トルエン ジイソシアネートの式
TDI の式は C9H6N2O2 です。 9 個の炭素原子、6 個の水素原子、2 個の窒素原子、2 個の酸素原子で構成されています。分子内のこれらの原子の配置は、その独特の特性と反応性に寄与します。
トルエンジイソシアネートのモル質量
TDI のモル質量は、その構成元素の原子質量を加算して計算されます。 C9H6N2O2 の式では、モル質量は 1 モルあたり約 174.16 グラムです。モル質量は、存在する物質の量のさまざまな計算および決定に不可欠なパラメータです。
トルエンジイソシアネートの沸点
TDI の沸点は約 251 ～ 253 ℃です。この温度は、液体化合物が相変化を起こして気体に変わる温度を表します。沸点は分子間力と分子構造の影響を受けます。
トルエンジイソシアネート 融点
TDI の融点は約 -10 ℃です。これは、固体化合物が液体状態に変化する温度です。融点は、分子の対称性、充填配置、分子間力などの要因によって決まります。
トルエンジイソシアネートの密度 g/mL
TDI の密度は 1 ミリリットルあたり約 1.22 グラムです。密度は単位体積あたりの質量の尺度であり、物質の緻密さについての洞察を与えます。 TDI の密度は、構成原子の配置とサイズの影響を受けます。
トルエンジイソシアネートの分子量
TDI の分子量は 1 モルあたり約 174.16 グラムです。分子内に存在する原子の原子量の合計です。分子量は、化学量論や物質の量の決定など、さまざまな計算に重要です。
トルエンジイソシアネートの構造
TDI は独特の構造を持っています。 2 つのイソシアネート官能基 (-NCO) が結合したトルエン環から構成されます。これらの官能基と炭素骨格の配置によって、その化学的挙動と反応性が決まります。
トルエンジイソシアネートの溶解度
TDI は水にはほとんど溶けませんが、アセトン、酢酸エチル、トルエンなどの有機溶媒にはよく溶けます。その溶解度特性は、分子の極性と、水素結合または双極子間相互作用を通じて溶媒と相互作用を形成する能力に由来します。
| 外観 | 無色透明から淡黄色の液体 |
| 比重 | 1.22 |
| 色 | 無色～淡黄色 |
| 匂い | スパイシーで香り高い |
| モル質量 | 174.16 g/モル |
| 密度 | 1.22g/ml |
| 融合点 | -10℃ |
| 沸点 | 251～253℃ |
| フラッシュドット | 118℃ |
| 水への溶解度 | 弱く、水に溶けにくい |
| 溶解性 | 有機溶剤（アセトン、トルエン）に可溶 |
| 蒸気圧 | 25℃で0.2mmHg |
| 蒸気密度 | 6.0 |
| pKa | 10.6 |
| pH | 該当なし (pH は溶液媒体によって異なります) |
トルエンジイソシアネートの安全性と危険性
TDI は潜在的な安全上の問題を引き起こすため、慎重な取り扱いが必要です。皮膚、目、呼吸器系を刺激し、炎症、発赤、咳を引き起こします。長期間または繰り返し曝露すると、感作を引き起こし、アレルギー反応を引き起こす可能性があります。この化合物は可燃性であり、空気と爆発性混合物を形成する可能性があります。作業するときは、適切な換気と手袋やゴーグルなどの保護具を使用する必要があります。流出を防ぎ、暴露のリスクを最小限に抑えるには、適切な保管と取り扱いが不可欠です。安全上の指示に従い、取り扱いおよび緊急手順の詳細については安全データシートを参照することが重要です。
| ハザードシンボル | 腐食性、有毒性 |
| セキュリティの説明 | 有毒;刺激性;可燃性 |
| 国連識別番号 | 国連 2078 |
| HSコード | 2929.10.00 |
| 危険等級 | 6.1 (有毒); 3 (可燃性) |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | 急性毒性、感作、刺激性 |
トルエンジイソシアネートの合成方法
TDI を合成するにはいくつかの方法があります。
ホスゲン化法では、三級アミンや金属塩化物などの触媒の存在下、トルエンとホスゲンガスを反応させてTDIを合成します。反応は高温高圧で起こり、TDI が生成されます。
別の方法は、トルエンのニトロ化とその後のステップです。トルエンはニトロ化されてジニトロトルエンを形成し、その後水素化されてトルエンジアミンが生成されます。トルエンジアミンはホスゲンと反応して TDI を生成します。
酸化的カルボニル化法では、トルエンを酸化して塩化ベンジルを生成します。化学者は、この化合物を一酸化炭素および金属シアン化物触媒と組み合わせて、イソシアネートの混合物を生成します。混合物には TDI が含まれており、化学者はこれを分離して精製します。
TDI 合成には専門知識と安全プロトコルへの厳密な遵守が必要です。このプロセスの特徴は、危険な化学物質を扱い、高温高圧で反応を行うことです。反応条件を注意深く監視および制御し、適切な装置を使用することで、安全で効率的な合成プロセスが保証されます。
トルエンジイソシアネートの用途
TDI はその多用途な特性により、さまざまな業界で広く使用されています。一般的なアプリケーションのいくつかを次に示します。
- TDI は、家具、寝具、自動車の内装、断熱材などに広く使用されている軟質および硬質ポリウレタン フォームの製造において重要な役割を果たしています。
- さまざまな業界が TDI を使用してコーティングや接着剤を配合しており、特に自動車、建設、航空宇宙分野で優れた接着力と耐久性を実現しています。
- TDI は、ガスケットや工業用部品に使用される弾性と耐摩耗性のシーラントおよびエラストマー材料の製造を支援します。
- TDI は、強度、柔軟性、耐薬品性などの望ましい特性を付与することにより、合成繊維の生産を向上させます。これらの繊維は、織物、室内装飾品、およびカーペットに応用されています。
- シート、ヘッドレスト、ステアリングホイール、内装トリムなどの自動車部品には TDI ベースのポリウレタン素材が組み込まれており、快適性、美観、安全機能が向上しています。
- メーカーはTDIベースのポリウレタンフォームを使用して建物用の断熱パネルを製造しており、優れた断熱性を提供し、エネルギー効率に貢献します。
- アート、建築、プロトタイピング業界では、成形および成形プロセスに TDI を使用し、複雑な形状や構造の作成を可能にします。
- TDI は、特定の殺虫剤や医薬品化合物を含むさまざまな化学物質を合成するための前駆体として機能します。
質問:
Q：トルエンジイソシアネートはどうやって作るのですか？
A: TDI は、トルエンとホスゲンガスを反応させるか、ニトロ化とその後の反応によって合成できます。
Q: トルエンにはトルエン ジイソシアネートが含まれていますか?
A: いいえ、トルエンには本来 TDI は含まれません。それらは異なる化合物です。
Q: トルエンジイソシアネートはどのように処分すればよいですか?
A: TDI は、適切な規制とガイドラインに従って有害廃棄物として処分する必要があります。
Q: トルエン ジイソシアネートの読み方は?
A: 「トーリーン・ダヒ・ソ・サヒ・ウ・ニート」と発音します。
Q: トルエンジイソシアネートは何に使用されますか?
A: TDI は、ポリウレタン フォーム、コーティング、接着剤、シーラント、合成繊維、自動車部品の製造に使用されます。
Q: トルエン ジイソシアネートの検出にはどのようなツールを使用できますか?
A: ガスクロマトグラフィー、質量分析、赤外分光法などのツールを使用して、TDI を検出および分析できます。
Q: トルエン ジイソシアネートは化学前駆体ですか?
A: はい、TDI は、農薬や医薬品などの他の化合物の合成に使用される前駆体化学物質です。
Q: トルエン ジイソシアネートは無機化合物ですか?
A: いいえ、TDI は炭素、水素、窒素、酸素原子で構成される有機化合物です。