Способ получения диметилдихлорстаннана Советский патент 1980 года по МПК C07F7/22 

1

Изобретение относится к улучшенному способу получения диметилцихлорстаннана применяемого в качестве сырья для получения стабилизаторов поливинилхлорида против теплового и светового разрушения

Известен способ получения диметилдихлорстаннана из металлического олова и хлористого метила, согласно которому процесс проводят в газовой фазе при атмосверном давлении при 25О-270 С с использованием в качестве катализаторов комплексов, получаемых из аминов, фосфинов или их ониевых солей с хлористым оловом ij . Недостатком способа является длительность процесса (12 18ч) и необходимость использования большого количества катализатора ( 1О-6О мол.% по отношению к олову). Последнее, в свою очередь, приводит к образованию большого количества кубовых остатков, загрязненных высокотоксичными метилоловохлоридами и их комплексами, которые необходимо уничтожать в специальной аппаратуре и по специальной техно-

логии, чтобы избежать опасного заражения окружающей среды.

Согласно другому способу газообразный хлористый метил в ходе синтеза под контролем вводят в реактор под давлением. Реакцию его с оловом проводят в присутствии комплекса диметилдихлор- стантшка с диметилсульфоксидом в присутствии аминов и их ониевых солей З . В этих случаях скорость реакции весьма существенно зависит от количества используемого катализатора, а также от давления, при котором хлористый метил поддается в реактор. Недостатком этих процессов является необходимость в ходе реакции в точной дозировке катализатора и хлористого метила, предотвращающих образование значитель- нь1Х количеств не перегоняемых кубовых остатков и примеси триметилхлорстаннана.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ получения диметилдихлорстаннана взаимодействием металлического олова с хлористым метилог, в автоклаве поя давлением при нагревании в присутствии катализатора, состоящего из амина или фосфина или их ониевой соли (О,ОЗО,3 моль на 1 г- ат Sn , З-ЗО мол.%) и йодсодержащего компонента (не менее О,О1 моль йопа на I г-ат олова), продолжительность 3-8 ч, выход диметилдихлорстаннана 8О-85% f4. Преимущест вом данного способа является простота проведения процесса, не связанного с дозировкой катализатора и хлористого метила в ходе реакции, высокая скорость превращения олова. Недостатком способа является применение йодсодержащего компонента и связанная с этим необходимость перегонки получаемых продуктов Существенным недостатком процесса является образование значительных количеств примесей триметилхлорстаннана (3-10%) и метилтрихлорстаннана( 5%) что требует дополнительной очистки продукта. Кроме того, образование триметилхлорстаннана является существенным препятствием при производстве малотоксичных стабилизаторов ПВХ. Цель изобретения - повышение выхода, чистоты целевого продукта, упрощение процесса и защита окружающей сред Поставленная цель достигается описы ваемым способом получения диметилди- хлорстаннана, заключающимся в том, что металлическое олово подвергают взаимодействию с хлористым метилом в присут ствии катализатора - силилового эфира карбаминовой кислоты (о-силилуретана) общей формулы (.0)OSKtHj,, гдеР водород, низший алкил; R - низший алки в количестве О,1-5,О мол.% по отношению к металлическому олову преимущест венно при 185-2 Ю С и давлении 1.01О8 атм. Выход целевого продукта составляет 9О-95%. Отличие предложенного способа заключается в том, что в качестве катализатора используют силиловый эфир кар баминовой кислоты общей формулы RRNC(( , значения R и R приведены выше, в количестве 0,1- 5,0 мол.% по отношению к металличес- кому олову, что позволяет повысить чистоту целевого продукта, упростить процесс и предотвратить загрязнение окружающей среды высокотоксичными кубовыми остатками и побочными -продуктами реакции. Пример 1.В реактор емкостью 0,2 л, снабженного мешалкой, загружаю ЗО г порошкообраоного олова, 5О г хлористого метила и 0,2 г (0,54 мол.%) триметилсилилопого эфирп метилкпрамр новой кислоты MeHNC(0)OSiCCHj . Реактор герметично закрывают и нагревают при интенсивном перемешивании при 185- 190 С в течение 4 ч. Давление в реакторе 80 атм. Затем реактор охлаждают и содержимое растворяют в горячем бензоле и фильтруют. Осадок на фильтре (4 г) промывают ацетоном и водой. Олово прореагировало полностью. От фильтрата отгоняют растворитель, а остаток перегоняют в вакууме. Получают 50,1 г фракции с т.кип. 115-130 С (70 мм), которая, по данным ГЖХ, представляет собой хроматографически чистый диметилдихлорстаннан, т. ул. 1О5Юб-С. Выход90,0%. Кубовый остаток от перегонки 1,2 г (2,4%). П р и м е р 2. Реакцию проводят в условиях, аналогичных описанным в примере 1, но с использованием 1,85 г (5 мол.%) триметилсилилового эфира метилкарбаминовой кислоты. Вакуумной перегонкой получают 52,5 г фракции с т.кип. 115-130°С (70 мм рт.ст.), которая, по данным ГЖХ, состоит на 99,6% из диметилдихлорстаннана (выход 95%) и на 0,4% из триметилхлорстаннана (выход 0,5%). Кубовый остаток после перегонки 3,7 г (7%). Пример 3. В условиях примера 1 из 30 г порошкообразного олова, 55 г хлористого метила в присутствии 1,4 г (2,8 мол.%) триметилсилилового эфира диэтилкарбаминовой кислоты получают 51,5 г хроматографически чистого диметилдихлорстаннана. Выход 93,5%. Кубовый Остаток после перегонки 3,2 г (6,1%). . П р и м е р 4. В условиях примера I из 30 г порошкообразного олова, 45 г хлористого метила в присутствии 0,6 г ( 1,6 мол.%) триметилсилилового эфира метилкарбаминовой кислоты в среде 50 мл н -гептана через 5 ч (давление ЗО атм) после обычной .обработки получают 49 г хроматографически чистого диметилдихлорстаннана. Выход 89%. Кубовый остаток 1,3 г (2,6 %). В аналогичных условиях при проведении реакции при 160°С (давление 9,5 атм) с использованием 25 г хлористого ме- тила выход диметилдихлорстаннана составляет 87%. П р и м е р 5. В условиях примера I из 30 г порошкообразного олова, 50 г

хлористого метила в присутствии 0,6 г триметнлсилилового эфира метиякарбаминорой кислоты в среде 2О г диметнлдихлорстаннана (давление 51 атм) после обычной обработки получают 7 I г хроматографически чистого диметилдихлорстаннана. Выход 92,5% (за вычетом взятого в реакц.то , диметилдихлорстаннана),

П р и м е р 8. В условиях примера I из ЗО г порошкообразного олова, 55 г хлористого метила в присутствии 0,О5 г (0,1 мол.%) триметилсилилового эфира диэтилкарбаминовой кислоты при температуре реакции 205-210 0 (давление 108 атм) получают 47,1 г хроматографически чистого диметилдихлорстаннана. Выход 84,8%. Кубовый остаток 0,9 г (1,8%).

«Рормула изобретения

Способ получения диметилдихлорстанна на взаимодействием хлористого метила

С металлическим оловом при нагревании и при давлении в присутствии катализатора, отличающийся тем, что с целью повышения выхода, чистоты целевого продукта,, упрошения процесса и защиты окружающей среды, в качестве катализатора используют силиловый эфир карбаминовой кислоты общей формулы R1 NCCO)OSiCCH,,3 где R - водород, низший алкил; R - низший апкил, в количестве О,1-5,О мол.% по отношению к металлическому олову.

Источники информации, принятые во внимание при экспртизе 1.Патент США № 3901824, кл. 252-429 R , опублик. 1975.

2.Патент США № 3954820, кл. 260-429,7, опублик. 1976.

3.Патент США № 3857868, кл. 260-429,7, опублик. 1974.

4.Патент Великобритании № 105399 кЛ. С 2J, опублик. 1967 (прототип).