甲苯二异氰酸酯的合成及其毒性

简介

甲苯二异氰酸酯(TDI)是生产和制造聚氨酯及一系列聚氨酯产品的重要原料。其中利用TDI来合成树脂是其中一个十分重要的分支，例如硬体泡沫、软体泡沫、涂料和弹性体都是由TDI的二聚体所生产的。这些产品被广泛应用到汽车坐垫、家具用品、石油化工和建筑的等多个行业，有着巨大的经济效益。TDI是工业生产聚氨酯塑料的重要原料，课题组前期研究发现，吸入TDI对肝脏靶器官具有一定氧化损伤作用。氧化应激损伤在TDI致肝脏损伤中发挥着重要的作用[1]。

合成

图1甲苯二异氰酸酯的合成路线

将210 ml/h 17.2%浓度的TDA MCB溶液和195 ml/h的液态光气在245°C和55巴的温度下以1/7的TDA/光气摩尔比通过体积为0.27 ml的T形层流扩散混合物。将起始材料通过每个600mm长的1/16英寸管，并在混合前预热。在该反应器中混合后，将反应流连续减压并通入分离器。在分离器中，通过氮气将产物与光气和HCl分离。随后将产物在50-60°C下蒸馏以除去溶剂得到目标化合物甲苯二异氰酸酯。合成路线如图1所示[2]。

毒性

甲苯二异氰酸酯(Toluene diisocyanate，TDI)是一种重要的工业生产原料，是二异氰酸酯类化合物中毒性的一种，肝脏是其毒作用的主要靶器官之一。对TDI致肝功能性损伤及其机制的认识仍然有限。发现亚慢性吸入TDI可诱导大鼠肝组织氧化损伤，但具体作用途径尚不清楚。血红素氧化酶1具有对过氧化毒性底物的及时清除、抗氧化产物的形成及代谢与生理调节的作用，从而会对机体表现出明显的抗氧化效应。近年基于HO－1对氧化损伤的多重保护效应，HO－1在氧化应激损伤的研究中备受关注，但HO－1在TDI致肝脏氧化损伤中作用的报道有限，具体机制尚未阐明。

参考文献

[1]刘保峰,李旭东,何宁,秦汝男,唐慧晶,曾强.甲苯二异氰酸酯诱导大鼠肝损伤及对HO-1表达的影响[J].公共卫生与预防医学,2022,33(01):22-26.

[2] Boehling, Ralf; et al. Process for preparing isocyanates by reaction of phosgene with amine in parallel chambers of liquid phase split-recombine reactor. World Intellectual Property Organization, WO2008049783 A1 2008-05-02.