2,4-甲苯二氨基甲酸酯分解反应性能及机理
收稿日期：2017-08-25
基金项目：国家自然科学基金项目（21236001）资助第一作者：王桂荣，女，教授，博士，从事绿色过程工程与工艺研究；E -mail ：w angguirong 111＠https://www.360docs.net/doc/a617952222.html, 通讯联系人：王延吉，男，教授，博士，从事绿色过程工程与工艺研究；E -mail ：yj w ang ＠hebut .edu .cn 文章编号：1001-8719（2018）06-1082-07
2，4-甲苯二氨基甲酸酯分解反应性能及机理
王桂荣，崔雪霞，贾晓强，赵新强，王延吉
（河北工业大学化工学院，天津300130）
摘要：对不同种类的2，4-甲苯二氨基甲酸酯（TDC ）分解制备2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI ）反应性能及Fe 2O 3催化反应机理进行了研究。热重和差热扫描结果表明，不同2，4-甲苯二氨基甲酸酯的热分解温度由低到高次序为：2，4-甲苯二氨基甲酸苯酯（TDC （Ph ））、2，4-甲苯二氨基甲酸甲酯（TDC （Me ））、2，4-甲苯二氨基甲酸丙酯（TDC （Pr ））、2，4-甲苯二氨基甲酸丁酯（TDC （Bu ））；热分解温度高低反映了热分解反应的难易。而Fe 2O 3催化分解实验表明，不同2，4-甲苯二氨基甲酸酯催化分解反应由易到难依次为TDC （Ph ）、TDC （Bu ）、TDC （Pr ）、TDC （Me ）。可能是催化剂Fe 2O 3的使用，使得不同2，4-甲苯二氨基甲酸酯催化分解的难易趋势与热分解的不同。借助FTIR 表征，推测了Fe 2O 3催化TDC （Me ）分解反应的机理，表明催化剂Fe 2O 3中的Fe 3＋与TDC （Me ）中的羰基氧发生配位作用是催化
分解的关键。关 键 词：甲苯二氨基甲酸酯；分解反应；甲苯二异氰酸酯；反应机理
中图分类号：T Q 323.8；O 643 文献标识码：A doi ：10.3969／j .issn .1001-8719.2018.06.004
Reaction Performance and Mechanism for Decomposition of 2，4-Toluene Dicarbamate
WANG Guirong ，CUI Xuexia ，JIA Xiaoqiang ，ZHAO Xinqiang ，WANG Yanji （School o f Chemical En g ineering and Technolo gy ，H ebei Univ ersit y o f Technolo gy ，T ian j in 300130，China ）
Abstract ：T he decomposition reactions of different toluene -2，4-dicarbamate （TDC ）to prepare toluene -2，4-diisocyanate （TDI ）and the decomposition mechanism of dimethyl toluene -2，4-dicarbamate catalyzed by Fe 2O 3were studied .T he thermal decomposition temperature for different TDC increases in the order of diphenyl toluene -2，4-dicarbamate （TDC （Ph ））＜dimethyl toluene -2，4-dicarbamate （TDC （M e ））＜dipropyl toluene -2，4-dicarbamate （TDC （Pr ））＜dibutyl toluene -2，4-dicarbamate （TDC （Bu ）），implying the difficulty of decomposition reaction rise .T he decomposition experiments of different TDC catalyzed by Fe 2O 3were also carried out ，and the results show that catalytic decomposition becomes more difficultly from TDC （Ph ）via TDC （Bu ）and TDC （Pr ）to TDC （Me ）.Combined with the analysis of FTIR ，the reaction mechanism for p reparing TDI from TDC （Me ）catalyzed by Fe 2O 3was speculated .T he results show that the coordination of Fe 3＋
in Fe 2O 3with carbonyl oxygen in TDC （M e ）is the key to catalytic decomposition of TDC .Key words ：toluene dicarbamate ；decomposition reaction ；toluene diisocyanate ；reaction mechanism 二异氰酸酯是合成聚氨酯的重要原料之一，而
聚氨酯广泛应用于航空、建筑、车船、存储、家具
等领域［1］。近年来，随着聚氨酯行业的快速发展，二异氰酸酯的需求量也随之增加，尤其是以甲苯二
石油学报（石油加工）2018年11月 ACT A PET ROLEI SINICA （PET ROLEU M PROCESSING SECT IO N ） 第34卷第6期 万方数据