[发明专利]二丁基氧化锡的制备方法及其在三氯蔗糖合成中的应用

摘要

本发明提供二丁基氧化锡的制备方法及其在三氯蔗糖合成中的应用，二丁基氧化锡的制备方法中包括以下步骤(1)四丁基锡的合成；(2)二丁基二氯化锡的合成；(3)二丁基氧化锡的合成；所述步骤(3)中所述表面活性剂为Gemini阳离子表面活性剂；所述二丁基氧化锡应用于三氯蔗糖合成领域中。

主权项

1.二丁基氧化锡的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)四丁基锡的合成：向反应器中加入镁粉、复合溶剂和正丁基氯，升温至回流反应0.5h，缓慢滴加正丁基氯和四氯化锡的混合溶液，回流反应3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，搅拌均匀后，分出有机层，减压浓缩有机层，得无色液体四丁基锡；(2)二丁基二氯化锡的合成：将步骤(1)中四丁基锡、催化剂加入反应器中，氮气置换3次，缓慢滴加四氯化锡，控制反应体系中温度小于80℃，滴加完毕后，65℃条件下保温1h，升温至136℃，保温3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，过滤，分出有机层，减压浓缩有机层，得二丁基二氯化锡；(3)二丁基氧化锡的合成：向反应器中加入质量分数为20％的氢氧化钠水溶液、表面活性剂，升温至60℃；将二丁基二氯化锡加热至60℃，缓慢引入超声雾化器中进行雾化，开启烧瓶搅拌，将雾化气流用玻璃管引入反应器中碱液液面下1cm处进行反应，控制反应温度为60℃，保温4h，降温至室温，过滤，用去离子水将滤饼洗涤至中性，80℃减压干燥20h，得到二丁基氧化锡；其中，所述步骤(1)中所述镁粉与所述正丁基氯、所述复合溶剂的重量比为1：4：20；步骤(1)中所述正丁基氯和四氯化锡的混合溶液中所述正丁基氯与所述四氯化锡的重量比为1：1.35；所述镁粉与所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：9；所述复合溶剂为正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂；所述正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂中所述正丁醇与所述四氢呋喃的重量比为1：1.5；步骤(2)中所述四丁基锡与所述催化剂、所述四氯化锡、所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：0.06：0.7：0.2；所述催化剂为改性纳米纤维素与氯化铝的复合物，所述改性纳米纤维素与氯化铝的复合物中所述改性纳米纤维素与所述氯化铝的重量比为6：1；所述改性纳米纤维素为纳米纤维素接枝磺化八苯基八硅倍半氧烷和十二烷基三甲基溴化铵；所述纳米纤维素与所述磺化八苯基八硅倍半氧烷、所述十二烷基三甲基溴化铵的重量比为1：0.12：0.24；所述改性纳米纤维素与氯化铝的复合物的制备方法如下：向反应器中加入干燥好的改性纳米纤维素、氯仿，通入氮气，加入无水氯化铝，60℃氮气保护条件下，反应24h，冷却到室温，氮气压滤，用热的氯仿洗涂催化剂3次，80℃真空干燥4h，得到所述改性纳米纤维素与氯化铝的复合物；所述改性纳米纤维素与所述氯仿的重量比为1：7；所述改性纳米纤维素的制备方法如下：S1:将八苯基八硅倍半氧烷溶解在浓硫酸中，所述八苯基八硅倍半氧烷与所述浓硫酸的重量比为1：20，90℃下反应10h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到磺化八苯基八硅倍半氧烷；S2:将上述得到的磺化八苯基八硅倍半氧烷以及纳米纤维素溶解在多聚磷酸中，所述磺化的八苯基八硅倍半氧烷与多聚磷酸的重量比为1：20，180℃下反应8h后，降至室温，倒入丙酮中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到纳米纤维素接枝磺化八苯基八硅倍半氧烷；S3:将纳米纤维素接枝磺化八苯基八硅倍半氧烷溶于乙腈溶液中，加入NaOH溶液，进行碱化，然后加入十二烷基三甲基溴化铵，50℃反应3h，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到纳米纤维素接枝磺化八苯基八硅倍半氧烷和十二烷基三甲基溴化铵；步骤(3)中所述二丁基二氯化锡与所述质量分数为20％的氢氧化钠水溶液的重量比为1：3.5；所述二丁基二氯化锡与所述表面活性剂、所述四氢呋喃的重量比为1：0.001：0.05；所述步骤(3)中所述表面活性剂为Gemini阳离子表面活性剂；所述Gemini阳离子表面活性剂由叔胺、浓盐酸与环氧氯丙烷反应制备得到；所述叔胺为十二烷基二甲基叔胺、十二烷基苯丁基叔胺；其中所述十二烷基二甲基叔胺与所述十二烷基苯丁基叔胺的摩尔比为1：(0.4‑1)；所述Gemini阳离子表面活性剂为Gemini阳离子表面活性剂(Ⅰ)和Gemini阳离子表面活性剂(Ⅱ)；所述Gemini阳离子表面活性剂(Ⅰ)的制备方法包括以下步骤：(1)按摩尔比向反应器中加入十二烷基二甲基叔胺、浓盐酸缓慢升温至60℃，保温反应5h，冷却，得到十二烷基二甲基叔胺盐酸盐；(2)向反应器中加入叔胺盐酸盐、十二烷基二甲基叔胺、环氧氯丙烷和正丙醇，升温至65℃，保温反应8h，减压浓缩，得到Gemini阳离子表面活性剂(Ⅰ)；其中，所述步骤(1)中所述十二烷基二甲基叔胺与所述浓盐酸的摩尔比为1：1；所述步骤(2)中所述十二烷基二甲基叔胺盐酸盐与所述十二烷基二甲基叔胺的摩尔比为1：0.15；所述十二烷基二甲基叔胺盐酸盐与所述正丙醇的重量比为1：4；所述Gemini阳离子表面活性剂(Ⅱ)的制备方法包括以下步骤：(1)按摩尔比向反应器中加入十二烷基苯丁基叔胺、浓盐酸缓慢升温至60℃，保温反应5h，冷却，得到十二烷基苯丁基叔胺盐酸盐；(2)向反应器中加入十二烷基苯丁基叔胺盐酸盐、十二烷基苯丁基叔胺、环氧氯丙烷和正丙醇，升温至65℃，保温反应8h，减压浓缩，得到Gemini阳离子表面活性剂(Ⅱ)。