一種甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法
2023-07-07 04:58:16
專利名稱：一種甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法
技術領域：
本發明屬於化工技術領域，具體地說是一種製備PVC熱穩定劑甲基、巰基乙酸異辛脂錫的方法。
背景技術：
甲基、巰基乙酸異辛脂錫(亦稱巰基乙酸異辛脂、甲基錫)是一種應用非常廣泛且性能優良的PVC塑料熱穩定劑，現有技術給出的製備方法，通常採用縮合反應來生成甲基、巰基乙酸異辛脂錫，反應需有機溶劑，並需加入鹼以去除反應生成的HCl，這可能會帶來一些雜質，HCl的存在使得縮合反應不完全(生成甲基、巰基乙酸異辛脂錫和HCl的反應是可逆反應)，既浪費了原料，又會影響產品的質量，汙染環境，鹼還會破壞一部分生成的產品，降低了收率。
發明內容
本發明的目的在於提供一種工藝簡單、成本低、收率高、產品質量好的製備甲基、巰基乙酸異辛脂錫的方法。
本發明的目的是通過下述技術方案實現的①甲基氯化錫直接與巰基乙酸異辛脂進行縮合反應，②反應是在100mmHg～1mmHg範圍內的真空度下進行的，③反應的溫度在40℃～100℃範圍內，④反應的時間為6～4小時。
本發明的縮合反應的方程式為由於反應是在一定真空度和一定溫度下進行的，反應時生成的HCl揮發到空氣中(HCl常壓下的沸點為85℃，在一定真空度下沸點更低)，從而被排出於生成的甲基、巰基乙酸異辛脂錫產品之外，使得縮合反應可充分進行，有效地提高了收率，反應時完全不需要鹼、水、有機溶劑等輔料，避免了操作失控而引起的火災以及可能造成對環境和產品的汙染，不但降低了成本，而且提高了產品質量。可見，本發明具有工藝簡單、安全、成本低、收率高、產品質量好等優點。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
甲基氯化錫，包括甲基三氯化錫CH3SnCl3和二甲基二氯化錫(CH3)2SnCl2，在室溫下基本不與巰基乙酸異辛脂進行縮合反應，溫度達到40℃時反應明顯，因此，本發明反應的溫度T控制在40℃～100℃範圍內。在一定的真空度下，有利於反應生成物HCl的清除，使反應能進行到底，得到較高的收率，考慮到工藝上的可能和成本，本發明反應的真空度P控制在100mmHg～1mmHg範圍內。反應時間控制在4～6小時範圍內，以保證反應充分，得到較高的收率。
在上述技術方案的基礎上，本發明的實施方案可以為①反應控制在100mmHg～1mmHg範圍內任一真空度區間P1～P2內進行，②反應的溫度控制在40℃～100℃範圍內任一溫度區間T1～T2內，③反應的時間t為6～4小時，在整個反應時間內，真空度從P1逐漸升到P2，溫度從T1逐漸升至T2。
上述實施方案中，總的原則是①反應開始的真空度、溫度不需要太高，以後逐漸升高，②高真空度、高溫下的反應時間儘量短一些，③真空度高，反應時間可短一些，真空度低，反應時間可長一些，④溫度高，反應時間可短一些，溫度低，反應時間可長一些，⑤對反應的溫度、真空度及時間的控制要求比較寬鬆，容易操作。上述實施方案中，溫度60～80℃、真空度10～5mmHg時的綜合效果較好，因為，為達到較高的溫度和真空度，相應的能源的消耗較高，對設備的要求也較高。況且，高溫、高真空條件下雖然反應速度快，可縮短生產時間，但副反應造成的損失也加大，收率和產品質量都會受到影響。
作為本發明最簡單易行的具體方案是溫度T1＝T2，真空度P1＝P2，即，反應的溫度可以為40～100℃範圍內的任一溫度，例如，可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100℃；在該溫度下，反應的真空度可以為100～1mmHg範圍內的任一真空度，其中100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5或1mmHg都是可以選擇的真空度；在上述溫度和真空度的組合中，反應時間可以為4～6小時，其中4、4.5、5或6小時都是可以完成反應的時間。
除上述在一定的真空度P、溫度T組合下進行反應的具體方案外，在一定的溫度、真空度下開始反應，以後溫度逐步升高；或者，在一定的溫度、真空度下開始反應，以後真空度逐步升高；或者，在一定的溫度、真空度下開始反應，以後溫度、真空度均逐步升高都是可行的技術方案。
例如，在選定的真空度P下，溫度從T1逐漸升至T2①反應可以在100mmHg～1mmHg範圍內的任一真空度P下進行，②反應的溫度控制在40℃～100℃任一溫度區間T1～T2內，在整個反應時間內，溫度從T1逐漸升至T2，③反應的時間為6～4小時。具體方案如下開始反應的溫度T1可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90℃，以後在一定的時間內逐步升溫到T2，控制T1、T2，使滿足40℃≤T1＜T2≤100℃；與上述每一組溫度相對應，可選擇的反應真空度P為100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5或1mmHg；反應的時間可以為4、4.5、5或6小時。
又如，在選定的溫度T下，真空度從P1逐漸升到P2①反應可以在100mmHg～1mmHg任一真空度區間P1～P2內進行，在整個反應時間內，真空度從P1逐漸升到P2，②反應的溫度控制為40℃～100℃範圍內任一溫度T，③反應的時間為6～4小時。具體方案如下開始反應的真空度P1可以為100、90、80、70、60、50、40、30、20、10或5mmHg，以後在一定的時間內逐步升高到P2，控制P1、P2使滿足100mmHg≤P1＜P2≤1mmHg；與上述每一組真空度相對應，可選擇的反應溫度T為40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100℃；反應的時間可以為4、4.5、5或6小時。
再如，溫度T、真空度P均在一定區間內逐漸升高①反應可在100mmHg～1mmHg任一真空度區間P1～P2內進行，②反應的溫度控制為40℃～100℃任一溫度區間T1～T2，③反應的時間為6～4小時，在整個反應時間內，真空度從P1逐漸升到P2，溫度從T1逐漸升至T2。具體實施方案開始反應的溫度可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90℃，以後在一定的時間內逐步升溫到T2，控制T1、T2，使滿足40℃≤T1＜T2≤100℃；可選擇的起始真空度為100、90、80、70、60、50、40、30、20、10或5mmHg，以後在一定的時間內逐步升高到P2，控制P1、P2使滿足100mmHg≤P1＜P2≤1mmHg；反應時間可以為4、4.5、5、或6小時。
本發明的反應條件還可以是溫度、真空度均逐漸升高，然後保持一段時間，即①反應的溫度從40℃～100℃範圍內任一溫度T1逐漸升至溫度T2，反應的真空度從100mmHg～1mmHg範圍內任一真空度P1逐漸升到P2，用時t1小時。可選擇的起始真空度為100、90、80、70、60、50、40、30、20、10或5mmHg，以後在一定的時間內逐步升高到P2，控制P1、P2使滿足100mmHg≤P1＜P2≤1mmHg；開始反應的溫度可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90℃以後在一定的時間內逐步升溫到T2，控制T1、T2，使滿足40℃≤T1＜T2≤100℃；②在在溫度T2、真空度P2下保持t2小時；③反應的總時間t1+t2控制在4～6小時，且時間t1可長些，時間t2可短些，例如，t1為3小時，t2為1小時；t1為4小時，t2為1小時。
上述方案可以變化為①反應的溫度從40℃～100℃範圍內任一溫度T1逐漸升至溫度T2，反應的真空度從100mmHg～1mmHg範圍內任一真空度P1逐漸升到P2，用時t1小時，②在溫度T2、真空度P2下保持t2小時，③快速升溫至溫度T3，調節真空度至P3，並在溫度T3、真空度P3下保持t3小時，④反應的總時間t1+t2+t3控制在4～6小時。本方案中，溫度T1、T2，真空度P1、P2，時間t1、t2、t3的選定原則與上述方案的相同。
以下為本發明的幾個較佳實施例實施例1在一個1000ml帶攪拌的圓底三口燒瓶(工業生產時可採用搪瓷反應釜)內加入200克甲基氯化錫，其中，CH3SnCl3佔17％，(CH3)2SnCl2佔83％，再加入395克巰基乙酸異辛脂。在快速攪拌下，真空度10mmHg、溫度60℃～80℃範圍內，保持2小時，然後調節真空度並快速升溫(調節真空度並快速升溫是化工領域常用的、公知的技術，通常只需幾分鐘，與整個縮合反應的時間相比可以忽略不計)至真空度5mmHg、溫度80℃～100℃範圍內，保持2小時，真空度1mmHg、溫度100℃下保持1小時，共用時5小時，進行縮合反應同時去除HCl，反應結束後得512克無色透明油狀液體甲基、巰基乙酸異辛脂錫。反應收率97.7％，Sn％＝20.1，S％＝11.4。
實施例2重複實施例1的方法，只是在溫度從60℃升到80℃，用2小時，溫度從80℃升到100℃用2小時，100℃下保持1小時，在此過程中，其真空度從10mmHg逐步升到1mmHg，用時4小時，1mmHg保持1小時，共用時5小時，反應停止後得無色透明油狀液體甲基、巰基乙酸異辛脂錫產品510.5克。反應收率97.5％，Sn％＝20.1，S％＝11.2。
實施例3重複實施例1的方法，只是溫度從60℃升到80℃用3小時，80℃±5℃下1保持小時，然後，快速升至溫度100℃，100℃±5℃下保持半小時，共用時4.5小時，整個反應過程中真空度由10mmHg逐步升高到1mmHg。試驗結束後，得甲基、巰基乙酸異辛脂錫產品520.5克。反應收率98.1％，Sn％＝19.1，S％＝11.5。
本發明給出的方法工藝簡單，對溫度、真空度控制的要求比較寬鬆，收率高，產品質量好，可替代現有的製備方法，用於生產甲基、巰基乙酸異辛脂錫，可取得較高的生產效率和經濟效益。
權利要求
1.一種甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於①甲基氯化錫直接與巰基乙酸異辛脂進行縮合反應，②反應是在100mmHg～1mmHg範圍內的真空度下進行的，③反應的溫度在40℃～100℃範圍內，④反應的時間為6～4小時。
2.根據權利要求1所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為①反應的真空度控制在100mmHg～1mmHg範圍內任一真空度區間P1～P2內，②反應的溫度控制在40℃～100℃範圍內任一溫度區間T1～T2真空度內，③反應的時間t為6～4小時，在整個反應時間內，真空度從P1逐漸升到P2，溫度從T1逐漸升至T2。
3.根據權利要求1或2所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為①反應是在100mmHg～1mmHg範圍內的任一真空度P下進行的，②反應的溫度控制為40℃～100℃範圍內的任一溫度T，③反應的時間t為6～4小時。
4.根據權利要求1或2所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為①反應在100mmHg～1mmHg範圍內的任一真空度P下進行，②反應的溫度控制在40℃～100℃範圍內任一溫度區間T1～T2內，在整個反應時間內，溫度從T1逐漸升至T2，③反應的時間t為6～4小時。
5.根據權利要求1或2所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為①反應在100mmHg～1mmHg範圍內任一真空度區間P1～P2內進行，在整個反應時間內，真空度從P1逐漸升到P2，②反應的溫度控制為40℃～100℃範圍內任一溫度T，③反應的時間t為6～4小時。
6.根據權利要求1所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為①反應的溫度從40℃～100℃範圍內任一溫度T1逐漸升至溫度T2，反應的真空度從100mmHg～1mmHg範圍內任一真空度P1逐漸升到P2，用時t1小時，，②在在溫度T2、真空度P2下保持t2小時，③反應的總時間t1+t2控制在4～6小時。
7.根據權利要求1或6所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為①反應的溫度從40℃～100℃範圍內任一溫度T1逐漸升至溫度T2，反應的真空度從100mmHg～1mmHg範圍內任一真空度P1逐漸升到P2，用時t1小時，②在溫度T2、真空度P2下保持t2小時，③快速升溫至溫度T3，調節真空度至P3，並在溫度T3、真空度P3下保持t3小時，④反應的總時間t1+t2+t3控制在4～6小時。
8.根據權利要求1所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為真空度為10mmHg、溫度為60～80℃，保持2小時，快速升溫並調節真空度至溫度80～100℃、真空度5mmHg，保持2小時；溫度100℃、真空度1mmHg，保持1小時，反應時間t為5小時。
9.根據權利要求1所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為溫度從60℃升到80℃用2小時，溫度從80℃升到100℃用2小時，溫度在100℃下保持1小時，在此過程中，其真空度從10mmHg逐步升到1mmHg，用時4小時，在1mmHg下保持1小時，反應時間t為5小時。
10.根據權利要求1所述的甲基、巰基乙酸異辛脂錫的製備方法，其特徵在於所說的反應條件為溫度從60℃升到80℃用3小時，溫度在80℃±5℃保持1小時，然後，快速升至溫度100℃，溫度在100℃±5℃下保持半小時，在整個反應過程中，真空度逐步從10mmHg升到1mmHg，反應時間t為4.5小時。
全文摘要
一種製備PVC熱穩定劑甲基、巰基乙酸異辛脂錫的方法①甲基氯化錫直接與定量的巰基乙酸異辛脂進行縮合反應，②反應的真空度為100mmHg～1mmHg，③反應的溫度為40℃～100℃，④反應的時間為6～4小時。反應結束後得到無色透明油狀液體甲基、巰基乙酸異辛脂錫，反應收率97.5％～98.1％。本發明具有工藝簡單、收率高、產品質量好等優點，可替代現有的生產甲基、巰基乙酸異辛脂錫的方法，有較高的生產效率和經濟效益。
文檔編號C08K5/57GK1439670SQ03120918
公開日2003年9月3日 申請日期2003年3月25日 優先權日2003年3月25日
發明者滕於發 申請人:滕於發