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尿素法合成甲苯二异氰酸酯（TDI）是一条清洁而经济的工艺路线。以尿素为原料合成甲苯-2，4-二氨基甲酸酯是尿素法合成TDI的重要步骤。对该反应进行实验研究具有重要的理论意义和应用价值。首先对尿素法合成甲苯-2，4-二氨基甲酸甲酯（TDC（Me））反应体系进行了热力学分析，发现该反应为吸热反应，在298K下rGo为-61.7 kJ·mol-1，预期有较高的平衡转化率。其次，运用液质联用技术对TDC（Me）合成反应进行了定性分析，确定了副产物并推测主要副反应是原料2，4-二氨基甲苯（TDA）和中间产物3-氨基-4-甲基苯基脲（TU）的甲基化反应；以质谱分析结果和热力学分析结论推测出可能的反应路径。同样，运用液质联用技术对甲苯-2，4-二氨基甲酸丙酯TDC（Pr）合成反应进行了定性分析，确定了副产物并推测其主要副反应是中间产物3-氨基-4甲基苯氨基甲酸丙酯（TMC）与TU和甲苯-2，4-二脲（TBU）之间的缩合反应。最后，考察了反应条件对合成TDC（Me），TDC（Et）和TDC（Pr）三个反应的影响。TDC（Me）合成反应适宜的反应条件为：反应温度180℃，反应时间为16h，n（TDA）：n（Me）=1：88，n（TDA）：n（Urea）=1：2.5。在此条件下，TDA转化率为93.6％，TDC（Me）产率13.4％，选择性14.3％。甲苯-2，4-二氨基甲酸乙酯（TDC（Et））合成反应适宜的反应条件为：反应时间4h，反应温度180℃，n（TDA）：n（Urea）=1：2.5，n（TDA）：n（Et）=1：100。在此条件下，TDA转化率为78.7％，TDC（Et）产率43.2％，选择性55.0％。TDC（Pr）合成反应适宜的反应条件与TDC（Et）合成反应体系的反应条件相近：反应温度170℃，反应时间4h，n（TDA）：n（Urea）=1：3，n（TDA）：n（Pr）=1：84。在此条件下，TDA转化率为95.3％，TDC（Pr）产率66.1％，选择性69.4％