异氰酸酯的发现已有一个多世纪了，早在1849 年德国化学家伍尔兹（A. Wurtz）用硫酸烷基酯与氰酸钾反应制备了异氰酸酯，反应见式（2－16）。
现在合成异氰酸酯的方法有许多种，可分为光气化法和非光气化法，工业上主要采用的方法是伯胺光气化法。光气化的化学反应是1884 年由德国化学家亨切尔（W. Hentschel）发现的，反应见式（2－17）。
脂肪族或芳香族异氰酸酯是相对稳定的化合物，它可以通过伯胺与光气反应生成。异氰酸酯与水、醇、酸很容易起反应，因此合成反应中应避免水的存在。一般选用二氯苯、硝基苯等做溶剂，同时避免过高的反应温度形成连续反应。其收率一般为90% ～95%。伯胺一步光气法制备异氰酸酯收率很低，现在工业上大多采用冷光气化和热光气化两步或两段光气法。冷光气化是在较低温度（＜80 ℃）下使伯胺和光气发生反应［见式（2－18）］，主要生成氨基甲酰氯和伯胺的盐酸盐。
热光气化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，反应见式（2－19）。
光气化法生产异氰酸酯是将相应的胺溶解于溶剂，在常压或略高的压力下进行液相光气化。光气化反应可以是连续的，也可以是间歇的。反应分两阶段进行，即冷光气化阶段和热光气化阶段。常用的溶剂是邻二氯苯和氯苯。用该法生产TDI 的收率为90% ～96%。光气化也可以在0. 3 ～2 MPa 的压力或更高的压力下进行。加压光气化法的优点是反应速率快、反应容器小。但高压工艺会带来不少技术问题。气相光气化法是一种特殊的工艺方法，仅适用于原料胺可以汽化但不分解的场合。现在国外已有新型气相光气化法制TDI 的技术，溶剂量可减少80%，能耗降低50%，该技术必将为TDI 生产带来革命性的变化。伯胺光气化后得到的产物还需要通过回收氯化氢（HCl），蒸出未反应的光气和溶剂，并将粗品异氰酸酯进行蒸馏提纯。(www.xing528.com)
然而传统光气法由于使用剧毒性光气，且生产过程中产生大量HCl，对生产的安全操作、尾气处理、设备防腐、环保安全等要求十分严格，生产、维护成本高昂，生产装置复杂，工序多、流程长；同时，最终产品中还含有难以分离的可水解氯化物。面对这些问题，人们一直在探索更安全、更简便、更经济的异氰酸酯合成方法，较有开发价值的是羰基法、异氰酸酯与烯烃反应合成法和金属氰酸盐等方法，其中羰基法具有不使用光气、产品纯度高等优点，已成为非光气法制备异氰酸酯的研究热点之一。目前羰基法合成异氰酸酯的研究主要有一步法和二步法两种。
一步羰基法最早是由美国ACC 公司于1963 年提出，日本三井东亚公司和美国Arco 公司等也都掌握了该项技术。该法使用硝基苯和CO 为原料，在铑系催化剂、三氯化铁或其他路易斯酸共催化剂作用下，于190 ℃和约20 MPa 高压下反应，可获得收率35%的苯基异氰酸酯。一步羰基法是直接用硝基化合物与CO 在高温高压下，以贵重金属（如铑、钯等）做催化剂合成异氰酸酯，反应见式（2－20）：
对于羰基法，目前研究较多的是二步法工艺，即使用硝基化合物和一氧化碳（CO）在醇类化物存在和高温、高压下反应，首先生产氨基甲酸酯，然后使氨基甲酸酯进行热分解，即可生成异氰酸酯和相应的醇，反应见式（2－21）：
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