Põhiline erinevus isotsüanaadi ja diisotsüanaadi vahel on see, et isotsüanaat on funktsionaalne rühm, mille lämmastikuaatom, süsinikuaatom ja hapnikuaatom on omavahel seotud vastav alt kaksiksidemetega, samas kui diisotsüanaat on ühend, millel on kaks isotsüanaadi aniooni või funktsionaalrühma.
Isotsüanaat ja diisotsüanaat on üksteisega sarnased, kuna diisotsüanaatühend moodustub kahe isotsüanaatrühma kombinatsioonist. Nii moodustub nimi diisotsüanaat: "di-" eesliidet kasutatakse tähenduse "kaks" väljendamiseks.
Mis on isotsüanaat?
Isotsüanaat on funktsionaalrühm keemilise valemiga N=C=O. Seetõttu saame anda isotsüanaatühendi keemilise valemi kujul R-N=C=O. Üldiselt nimetatakse isotsüanaatrühma sisaldavaid orgaanilisi ühendeid üldiselt isotsüanaadiks. Samamoodi, kui orgaanilises ühendis on kaks isotsüanaatrühma, võime seda nimetada diisotsüanaadiks. Veelgi enam, on oluline teada tsüanaatestrite ja isotsüaniidide erinevust, kuna neil on lähedane sarnasus. Siin on tsüanaatestri funktsionaalrühma paigutus isotsüanaatrühma omast erinev; tsüanaatrühmal on O-C≡N struktuur, samas kui isotsüanaadil on O=C=N struktuur.
Joonis 01: Isotsüanaati sisaldava ühendi struktuur
Isotsüanaadi struktuur on väga sarnane süsinikdioksiidi molekuli struktuuriga. Selle põhjuseks on asjaolu, et nii isotsüanaadil kui ka süsinikdioksiidil on kolm aatomit lineaarses geomeetrias (süsinikuaatom on keskmine aatom) ja nende kolme aatomi vahel on kaksiksidemed.
Saame toota isotsüanaatühendeid, kasutades amiine fosgeenimise teel. Näiteks saame töödelda amiine fosgeeniga, et saada toodetena isotsüanaati ja vesinikkloriidhapet. See reaktsioon kulgeb aga vaheühendi (orgaanilise karbonüülkloriidi ühendi) kaudu. Lisaks on fosgeeni kasutamine ohtlik, seetõttu peame selle meetodi järgi isotsüanaadi valmistamisel võtma ettevaatusabinõusid.
Isotsüanaatide reaktsioonivõimet arvestades võivad need ühendid toimida elektrofiilidena. Seetõttu on nad reaktiivsed mitmesuguste nukleofiilide, sealhulgas alkoholide, amiinide ja vee suhtes. Näiteks isotsüanaadi ja alkoholi vaheline reaktsioon tekitab uretaansideme. Kui aga meil on vaja saada polüuretaan, peaks polümeriseeritud struktuuri saamiseks molekulis olema kaks isotsüanaatrühma; sel juhul kasutatakse diisotsüanaati.
Mis on diisotsüanaat?
Diisotsüanaat on termin, mida kasutatakse keemiliste ühendite nimetamiseks, millel on kaks isotsüanaatrühma molekuli kohta. See tähendab, et neil ühenditel on kaks N=C=O rühma. Nendes ühendites võivad kaks isotsüanaatrühma esineda anioonide või funktsionaalrühmadena. Diisotsüanaadid on kasulikud polüuretaanide tootmisel, kuna on olemas kaks isotsüanaatrühma, mis võivad moodustada kaks uretaansidet molekuli kohta, moodustades polümeriseeritud struktuuri.
Joonis 02: Polüuretaani moodustumine diooli ja diisotsüanaadi abil
Selles polüuretaani tootmise polümerisatsiooniprotsessis tuleb diisotsüanaatühendit töödelda kahte või enamat hüdroksüülrühma sisaldava orgaanilise ühendiga. Nt. dioolid, polüoolid jne. Polüuretaani moodustumise üldvõrrand on järgmine:
Mis vahe on isotsüanaadil ja diisotsüanaadil?
Isotsüanaat ja diisotsüanaat on üksteisega väga sarnased, kuna diisotsüanaatühend moodustub kahe isotsüanaatrühma kombinatsioonist. Seetõttu on peamine erinevus isotsüanaadi ja diisotsüanaadi vahel see, et isotsüanaat on funktsionaalne rühm, mille lämmastikuaatom, süsinikuaatom ja hapnikuaatom on omavahel seotud vastav alt kaksiksidemetega, samas kui diisotsüanaat on ühend, millel on kaks isotsüanaadi aniooni või funktsionaalrühma.
Allpool infograafikat on tabelid isotsüanaadi ja diisotsüanaadi erinevused.
Kokkuvõte – isotsüanaat vs diisotsüanaat
Polüuretaani valmistamise käsitlemisel kasutatakse mõisteid isotsüanaat ja diisotsüante. Seda seetõttu, et diisotsüante on polüuretaani tootmisel kasutatav funktsionaalne rühm. Peamine erinevus isotsüanaadi ja diisotsüanaadi vahel on see, et isotsüanaat on funktsionaalne rühm, mille lämmastikuaatom, süsinikuaatom ja hapnikuaatom on omavahel seotud vastav alt kaksiksidemetega, samas kui diisotsüanaat on ühend, millel on kaks isotsüanaadi aniooni või funktsionaalrühma.
