Toluoldiisocyanat ( TDI ) ist eine organische Verbindung mit der Formel CH₃C₆H₃ (NCO) ₂ . Zwei der sechs möglichen Isomere sind wirtschaftlich relevant: 2,4-TDI (CAS: 584-84-9 ) und 2,6-TDI (CAS: 91-08-7). 2,4-TDI wird in reiner Form hergestellt, TDI wird jedoch häufig als Gemisch der Isomere 2,4 und 2,6 im Verhältnis 80/20 bzw. 65/35 vermarktet. Es wird in großem Maßstab produziert und hatte im Jahr 2000 einen Marktanteil von 34,1 % am globalen Isocyanatmarkt , womit es nach MDI an zweiter Stelle stand . [ 3 ] Im Jahr 2000 wurden etwa 1,4 Milliarden Kilogramm produziert. [ 4 ] Alle TDI-Isomere sind farblos, obwohl kommerzielle Proben gelblich erscheinen können.

Synthese

2,4-TDI wird in drei Schritten aus Toluol über Dinitrotoluol und 2,4-Diaminotoluol (TDA) hergestellt . Abschließend wird das TDA einer Phosgenierung unterzogen , d. h. einer Behandlung mit Phosgen , um TDI zu bilden. Bei diesem letzten Schritt entsteht HCl als Nebenprodukt und ist eine wichtige Quelle für industrielle Salzsäure. [ 4 ]

Durch Destillation des Roh-TDI-Gemisches entsteht ein 80:20-Gemisch aus 2,4-TDI und 2,6-TDI, bekannt als TDI (80/20). Durch Differenzierung oder Trennung des TDI (80/20) lassen sich reines 2,4-TDI und ein 65:35-Gemisch aus 2,4-TDI und 2,6-TDI, bekannt als TDI (65/35), gewinnen.

Beschreibung und Beschreibung der Reaktivität

Die Isocyanatgruppen in TDI reagieren mit Hydroxylgruppen unter Bildung von Carbamat- (Urethan-)Bindungen. Die beiden Isocyanatgruppen im Toluoldiisocyanat reagieren unterschiedlich schnell: Die 4-Position ist etwa viermal reaktiver als die 2-Position. 2,6-TDI ist ein symmetrisches Molekül und besitzt daher zwei Isocyanatgruppen ähnlicher Reaktivität, vergleichbar mit der 2-Position in 2,4-TDI. Da jedoch beide Isocyanatgruppen an denselben aromatischen Ring gebunden sind, führt die Reaktion einer Isocyanatgruppe zu einer Änderung der Reaktivität der anderen. [ 3 ]

Anwendungen

Toluoldiisocyanat wird bei der Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen mit hoher Temperaturstabilität verwendet.

Es wird auch gelegentlich in Raketentreibstoffen verwendet . [ 5 ]

Gefahren

TDI wird von der Europäischen Gemeinschaft als „sehr toxisch“ eingestuft. [ 4 ] Dies ist auf das hohe Risiko für die Lunge bei längerer Exposition gegenüber niedrigen Dosen zurückzuführen.

In den Vereinigten Staaten hat die Arbeitsschutzbehörde OSHA einen zulässigen Expositionsgrenzwert von 0,02 ppm (0,14 mg/m³) festgelegt, während das Nationale Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz (NIOSH) aufgrund der Einstufung von Toluoldiisocyanat als möglicherweise krebserregend am Arbeitsplatz keinen empfohlenen Expositionsgrenzwert festgelegt hat. [ 6 ] Diese Chemikalie war eine von vielen, die von dem Unternehmen gelagert wurden, dessen Chemikalienlager in Tianjin, China , am 12. August 2015 Schauplatz massiver Explosionen war . [ 7 ]

Informationen zu Handhabung, persönlicher Schutzausrüstung, Expositionsüberwachung, Transport, Lagerung, Probenahme und Analyse von TDI, Unfallmanagement sowie Gesundheits- und Umweltthemen sind verfügbar. [ 8 ] Alle großen TDI-Hersteller sind Mitglieder des Internationalen Isocyanat-Instituts, dessen Ziel die Förderung der sicheren Handhabung von TDI am Arbeitsplatz, in der Öffentlichkeit und in der Umwelt ist.

Eine hohe Exposition kann zu einem reaktiven Atemwegsfunktionssyndrom führen .

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ a b c d e f NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0621" . National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ „Toluol-2,4-diisocyanat“ . Unmittelbar lebens- oder gesundheitsgefährdende Konzentrationen . Nationales Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz .
  3. ^ a b Randall, D.; Lee, S. (2003). The Polyurethanes Book . New York: Wiley. ISBN 978-0-470-85041-1Die
  4. Six , C .; Richter, F. „Isocyanate, organisch“. Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie . Weinheim: Wiley - VCH. doi : 10.1002/14356007.a14_611 . ISBN 978-3-527-30673-2Die{{cite encyclopedia}}: CS1 Wartung: Mehrere Namen: Autorenliste ( Link )
  5. ^ "Ababil-100/Al Fat'h" . GlobalSecurity.org . Archiviert vom Original am 15. April 2019.
  6. ^ Nationales Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz (Mai 1994). „Dokumentation für unmittelbar lebens- oder gesundheitsgefährdende Konzentrationen (IDLHs)“ . Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention.
  7. ^ Ripley, Will; Jiang, Steven; Mullen, Jethro (13. August 2023). „Explosion in Tianjin: Dutzende Tote, Gebiete der chinesischen Hafenstadt verwüstet“ . CNN . Abgerufen am 1. Oktober 2023 .
  8. ^ Allport, DC; Gilbert, DS; Outterside, SM, Hrsg. (2003). MDI und TDI: Sicherheit, Gesundheit und Umwelt: Ein Nachschlagewerk und praktischer Leitfaden . Wiley. ISBN 978-0-471-95812-3Die