[发明专利]制备单烷基锡三卤化物和二烷基锡二卤化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备单烷基锡三卤化物或单烷基锡三卤化物和二烷基锡二卤化物的混合物的方法。

背景技术

单烷基锡三卤化物或单烷基锡三卤化物和二烷基锡二卤化物的混合物，例如式RSnCl₃的单烷基锡三卤化物或式R₂SnCl₂的二烷基锡二卤化物(R为C_nH_2n+1，其中n≥1，尤其为甲基-、丁基-和辛基锡三氯化物)，例如作为用于PVC稳定剂的中间体、玻璃涂层化学品、催化剂等有着工业重要性。

三烷基锡化合物已知为毒性化合物。锡化合物的毒性可能与单-、二-和三-烷基锡化合物的存在有关，尤其是其中毒性随着烷基基团的增加而增加。因此，从单-至二-至三-烷基锡化合物毒性增加。因此，理想的是开发含低水平的二-和三-烷基锡化合物的单烷基锡化合物，以避免或最小化毒性问题。

生产单烷基锡三卤化物的传统方法有许多缺点，例如需要昂贵的催化剂(例如贵金属催化剂)或高反应温度、获得低产率的单烷基锡三卤化物和/或高产率的副产物(如三烷基锡化合物)，或需要多步方法，其作为副产物而不是作为主要产物生产单烷基锡三卤化物。

发明内容

本发明提供高产率、高纯度的单烷基锡三卤化物产物和分别生产单烷基锡三卤化物和二烷基锡二卤化物(例如单丁基锡三氯化物和二丁基锡二氯化物)的方法。本发明提供一种方法，其能够高产率地将60％至99％或几乎全部的锡四卤化物中的锡转化为单烷基锡卤化物以及同时含有少于1摩尔％三烷基锡卤化物的二烷基锡二氯化物。高纯度的单烷基锡化合物或单烷基锡三卤化物和二烷基锡二卤化物的混合物可通过使用这样一种方法生产，所述方法重新使用或再循环部分或全部共同生产的二烷基锡二卤化物作为原料。

根据本发明的一个实施方案，用于生产单烷基锡三卤化物和/或单烷基锡三卤化物、二烷基锡二卤化物和任选的三烷基锡卤化物的混合物的方法包括：

(a)将二烷基锡二卤化物与烷基化试剂和任选的锡四卤化物相接触，形成包含四烷基锡、三烷基锡卤化物和二烷基锡二卤化物的四烷基锡混合物，其可被描述为：

R₂SnX₂+烷基化试剂+(任选SnX₄)→R₄Sn+R₃SnX+R₂SnX₂

其中R是式C_nH_2n+1，n≥1的烷基基团，且X是卤素；

(b)将所述四烷基锡混合物与锡四卤化物反应，形成包含单烷基锡三卤化物、二烷基锡二卤化物和任选的三烷基锡卤化物的单烷基锡三卤化物混合物，其可被描述为：

R₄Sn+R₃SnX+R₂SnX₂+SnX₄→RSnX₃+R₂SnX₂+任选R₃SnX

其中R是式C_nH_2n+1，n≥1的烷基基团，且X是卤素；

(c)处理所述单烷基锡三卤化物混合物以分别回收单烷基锡三卤化物和包含二烷基锡二卤化物和任选的三烷基锡卤化物的二烷基锡二卤化物流；和

(d)将至少一部分在步骤(c)回收的二烷基锡二卤化物流再循环至所述接触步骤(a)。

根据本发明的另一实施方案，生产单丁基锡三氯化物和任选的单丁基锡三氯化物和二丁基锡二氯化物的混合物的方法包括：

(a)将二丁基锡二氯化物与烷基化试剂和任选的四氯化锡相接触，形成包含四丁基锡、三丁基锡氯化物和二丁基锡二氯化物的四丁基锡混合物，其可被描述为：

(C₄H₉)₂SnCl₂+烷基化试剂+(任选SnCl₄)→(C₄H₉)₄Sn+(C₄H₉)₃SnCl+(C₄H₉)₂SnCl₂；