概述 异氰酸酯，异氰酸 (HNCO)的各种酯的总称，较重要的化合物有烷基单异氰酸酯、( 取代 ) 苯基单异氰酸酯、a-取代节基异氰酸酯、多异氰酸醋等四类，其中常见的有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯 (PAPI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等。

由于它们各自不同的特性，被广泛地用于制备植物保护剂 、杀虫剂 、除草剂、植物生长调节剂和抗肿瘤药物等 ，其高聚物可用来合成颜料、树脂、纺织疏水剂 、塑料 、洗涤剂 、泡沫体、弹性体 、黏结剂和涂料等。理化性质 非常活泼，容易与水、醇、胺等有活泼氢的化合物反应。

图1为几种常见的异氰酸酯的物理性质 种类及用途 较重要的异氰酸酯化合物可以分为以下几类 1.烷基单异氰酸酯 烷基单异氰酸酯中较为重要的有甲基异氰酸酯、正丁基异氰酸酯 、叔丁基异氰酸酯。其中甲基异氰酸酯主要用于制备克百威 、残杀威 、西维因 、灭多威 、异丙威 、仲丁威、聚氨酯、聚脲和血脉宁等；正丁基异氰酸酯主要用于制备绿磺隆 、嘧磺隆、苯磺隆、胺苯磺隆、醚苯磺隆 、氯嘧磺隆和吡嘧磺隆等；叔丁基异氰酸酯主要用于制备隆草特等。

2.( 取代 ) 苯基单异氰酸酯 (取代)苯基单异氰酸酯中较为重要的有苯基异氰酸酯、对氯苯基异氰酸酯、3-氯苯基异氰酸酯、3,4-二氯苯基异氰酸酯 、3 , 5-二氯苯基异氰酸酯 、对-甲基苯基异氰酸酯、3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯、对异丙基苯基异氰酸酯、对溴苯基异氰酸酯 、对硝基苯基异氰酸酯及 4-(对氯苯氧基)-苯基异氰酸酯。

其中苯基异氰酸酯主要用于制备非草隆 、三氯乙酸非草隆、环草隆 、苯胺灵、甜菜胺 、卡草胺 、落草胺、戊菌隆和禾穗安等；对氯苯基异氰酸酯主要用于制备防霉剂3-三氟甲基-4 , 4' -二氯碳酰二苯胺 、抑菌剂 3 , 4 , 4' -三氯二苯脲 、灭草隆 、三氯乙酸灭草隆、绿谷隆和播土隆等 ;3-氯苯基异氰酸酯主要用于制备氯苯胺灵、稗蓼灵和燕麦灵等；3, 4-二氯苯基异氰酸酯主要用于制备敌草隆 、利谷隆、草不隆和灭草灵等；3 ,5-二氯苯基异氰酸酯主要用于制备异菌脲、菌核利等；对-甲基苯基异氰酸酯主要用于制备杀草隆等 ;间甲基苯基异氰酸酯主要用于制备甜菜宁等；3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯主要用于制备绿麦隆等；对-三氟甲基苯基异氰酸酯主要用于制备对氟隆；3-三氟甲基苯基异氰酸酯主要用于制备伏草隆；3-氯-4-甲氧基苯基异氰酸酯主要用于制备甲氧隆等；对异丙基苯基异氰酸酯主要用于制备异丙隆等；对溴苯基异氰酸酯主要用于制备秀谷隆等；对硝基苯基异氰酸酯主要用于制备灭鼠胺、灭鼠优等；4-( 对氯 苯氧基 )一苯基异氰酸主要用于制备枯草隆；4一( 对甲氧基苯氧基)一苯基异氰酸酯主要用于制备枯芳隆；4一( 对甲基苯 乙 氧基 )一苯基异氰酸醋主要用于制备苯谷隆。

3.a-取代节基异氰酸酯 a-取代节基异氰酸醋用于合成浅色聚氨酯涂料，主要有间( 或对)-四甲基二甲苯二异氰酸酯[m-( 或p-)TMXDI]、间-异丙烯一a,a一二甲基苄基异氰酸酯(m-TMI)。4.多异氰酸酯 主要有异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），常用作浅色聚氨酯原料；六亚甲基二异氰酸酯(HDI），主要用于制备二脲化合物；三 苯基甲烷三异氰酸酯、4, 4,’4’’一三异氰 酸苯基磷酸酯 、4,4’ ,4’’一三 异氰酸苯基硫代磷酸酯 ，主要用作胶黏剂。

制备方法 1.光气法 按生产工艺条件来分 ,光气法可分为液相光气法和气相光气法。(1)液相光气法 ①液相成盐光气化法：胺类首先与 HCl 或 CO2气体形成相应的盐酸盐或碳酸盐, 然后再与液相光气反应得到异氰酸酯。该技术的使用可在温和的条件下(甚至是室温)制得异氰酸酯, 同时反应收率较高, 但缺点是反应时间长、所需溶剂量大 、副产物多且难于分离。

②液相直接光气法：主要用于反应活性低、沸点高、不易汽化的胺类化合物与光气发生反应 , 是 TDI 、MDI 等主流异氰酸酯产品所广泛采用的工业生产方法。液相直接光气化法按所采用的溶剂可分为重溶剂法和轻溶剂法 ,按工艺流程可分为釜式工艺、塔式工艺和连续工艺。

但无论是哪种方式 , 均可归纳为冷热光气化法和一步高温光气化法, 但因为一步高温液相光气化法合成产率较低, 所以一般工业生产是采用冷热两步光气化法。两步光气化法首先发生的是冷光气段反应, 即伯胺和光气在较低的温度(<> RNH2 +COCl2→RNHCOCl +HCl RNH2 +HCl→RNH2·HCl RNH2 +RNHCOCl→RNH2·HCl +RNCO RNH2 +RNCO→ RNHCONHR 热光气段反应是将冷光气化的产物加热到 100～ 200℃, 继续通入过量的光气, 使氨基甲酰氯 、伯胺的盐酸盐和脲分解生成异氰酸酯： RNHCOCl →RNCO +HCl RNH2·HCl +RNCO→ RNHCONHR +HCl RNHCONHR +COCl2→2RNCO+2HCl +焦油 由于原料易得, 操作方便 , 产率高, 这一方法被用于大规模工业生产。

(2)气相光气法 气相光气法与液相光气法原理类似 , 只是胺类化合物在 200 ～ 600℃的高温下气化 , 从而与气相光气发生均相反应而一步制得异氰酸酯的方法。相比较液相光气法而言 ,该方法具有反应收率高 、能耗低等优点 , 目前已经成为光气法合成异氰酸酯技术中的主流发展方向。

2.非光气法 除光气化法外, 其它合成异氰酸酯的方法都统称非光气化法, 主要包括羰基法 、氨基甲酸酯热分解法、卤仿β 消去法 、氨基甲酸酯阴离子脱水法等。(1)羰化法 ①一步羰化法：具体反应如下, 硝基化合物和一氧化碳反应 ,直接生成异氰酸酯 : RNO2 +3CO→ RNCO +2CO2 一步法虽然从原理上看最为合理, 但是反应条件较为苛刻 ,尤其是为了保证一氧化碳过量, 反应必须在 20MPa 以上的压力下进行, 由此给设备和工艺控。