专利名称：一种甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法
技术领域：
本发明属于化工技术领域，具体地说是一种制备PVC热稳定剂甲基、巯基乙酸异辛脂锡的方法。
背景技术：
甲基、巯基乙酸异辛脂锡(亦称巯基乙酸异辛脂、甲基锡)是一种应用非常广泛且性能优良的PVC塑料热稳定剂，现有技术给出的制备方法，通常采用缩合反应来生成甲基、巯基乙酸异辛脂锡，反应需有机溶剂，并需加入碱以去除反应生成的HCl，这可能会带来一些杂质，HCl的存在使得缩合反应不完全(生成甲基、巯基乙酸异辛脂锡和HCl的反应是可逆反应)，既浪费了原料，又会影响产品的质量，污染环境，碱还会破坏一部分生成的产品，降低了收率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、收率高、产品质量好的制备甲基、巯基乙酸异辛脂锡的方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的①甲基氯化锡直接与巯基乙酸异辛脂进行缩合反应，②反应是在100mmHg～1mmHg范围内的真空度下进行的，③反应的温度在40℃～100℃范围内，④反应的时间为6～4小时。
本发明的缩合反应的方程式为由于反应是在一定真空度和一定温度下进行的，反应时生成的HCl挥发到空气中(HCl常压下的沸点为85℃，在一定真空度下沸点更低)，从而被排出于生成的甲基、巯基乙酸异辛脂锡产品之外，使得缩合反应可充分进行，有效地提高了收率，反应时完全不需要碱、水、有机溶剂等辅料，避免了操作失控而引起的火灾以及可能造成对环境和产品的污染，不但降低了成本，而且提高了产品质量。可见，本发明具有工艺简单、安全、成本低、收率高、产品质量好等优点。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
甲基氯化锡，包括甲基三氯化锡CH3SnCl3和二甲基二氯化锡(CH3)2SnCl2，在室温下基本不与巯基乙酸异辛脂进行缩合反应，温度达到40℃时反应明显，因此，本发明反应的温度T控制在40℃～100℃范围内。在一定的真空度下，有利于反应生成物HCl的清除，使反应能进行到底，得到较高的收率，考虑到工艺上的可能和成本，本发明反应的真空度P控制在100mmHg～1mmHg范围内。反应时间控制在4～6小时范围内，以保证反应充分，得到较高的收率。
在上述技术方案的基础上，本发明的实施方案可以为①反应控制在100mmHg～1mmHg范围内任一真空度区间P1～P2内进行，②反应的温度控制在40℃～100℃范围内任一温度区间T1～T2内，③反应的时间t为6～4小时，在整个反应时间内，真空度从P1逐渐升到P2，温度从T1逐渐升至T2。
上述实施方案中，总的原则是①反应开始的真空度、温度不需要太高，以后逐渐升高，②高真空度、高温下的反应时间尽量短一些，③真空度高，反应时间可短一些，真空度低，反应时间可长一些，④温度高，反应时间可短一些，温度低，反应时间可长一些，⑤对反应的温度、真空度及时间的控制要求比较宽松，容易操作。上述实施方案中，温度60～80℃、真空度10～5mmHg时的综合效果较好，因为，为达到较高的温度和真空度，相应的能源的消耗较高，对设备的要求也较高。况且，高温、高真空条件下虽然反应速度快，可缩短生产时间，但副反应造成的损失也加大，收率和产品质量都会受到影响。
作为本发明最简单易行的具体方案是温度T1＝T2，真空度P1＝P2，即，反应的温度可以为40～100℃范围内的任一温度，例如，可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100℃；在该温度下，反应的真空度可以为100～1mmHg范围内的任一真空度，其中100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5或1mmHg都是可以选择的真空度；在上述温度和真空度的组合中，反应时间可以为4～6小时，其中4、4.5、5或6小时都是可以完成反应的时间。
除上述在一定的真空度P、温度T组合下进行反应的具体方案外，在一定的温度、真空度下开始反应，以后温度逐步升高；或者，在一定的温度、真空度下开始反应，以后真空度逐步升高；或者，在一定的温度、真空度下开始反应，以后温度、真空度均逐步升高都是可行的技术方案。
例如，在选定的真空度P下，温度从T1逐渐升至T2①反应可以在100mmHg～1mmHg范围内的任一真空度P下进行，②反应的温度控制在40℃～100℃任一温度区间T1～T2内，在整个反应时间内，温度从T1逐渐升至T2，③反应的时间为6～4小时。具体方案如下开始反应的温度T1可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90℃，以后在一定的时间内逐步升温到T2，控制T1、T2，使满足40℃≤T1＜T2≤100℃；与上述每一组温度相对应，可选择的反应真空度P为100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5或1mmHg；反应的时间可以为4、4.5、5或6小时。
又如，在选定的温度T下，真空度从P1逐渐升到P2①反应可以在100mmHg～1mmHg任一真空度区间P1～P2内进行，在整个反应时间内，真空度从P1逐渐升到P2，②反应的温度控制为40℃～100℃范围内任一温度T，③反应的时间为6～4小时。具体方案如下开始反应的真空度P1可以为100、90、80、70、60、50、40、30、20、10或5mmHg，以后在一定的时间内逐步升高到P2，控制P1、P2使满足100mmHg≤P1＜P2≤1mmHg；与上述每一组真空度相对应，可选择的反应温度T为40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100℃；反应的时间可以为4、4.5、5或6小时。
再如，温度T、真空度P均在一定区间内逐渐升高①反应可在100mmHg～1mmHg任一真空度区间P1～P2内进行，②反应的温度控制为40℃～100℃任一温度区间T1～T2，③反应的时间为6～4小时，在整个反应时间内，真空度从P1逐渐升到P2，温度从T1逐渐升至T2。具体实施方案开始反应的温度可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90℃，以后在一定的时间内逐步升温到T2，控制T1、T2，使满足40℃≤T1＜T2≤100℃；可选择的起始真空度为100、90、80、70、60、50、40、30、20、10或5mmHg，以后在一定的时间内逐步升高到P2，控制P1、P2使满足100mmHg≤P1＜P2≤1mmHg；反应时间可以为4、4.5、5、或6小时。
本发明的反应条件还可以是温度、真空度均逐渐升高，然后保持一段时间，即①反应的温度从40℃～100℃范围内任一温度T1逐渐升至温度T2，反应的真空度从100mmHg～1mmHg范围内任一真空度P1逐渐升到P2，用时t1小时。可选择的起始真空度为100、90、80、70、60、50、40、30、20、10或5mmHg，以后在一定的时间内逐步升高到P2，控制P1、P2使满足100mmHg≤P1＜P2≤1mmHg；开始反应的温度可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85或90℃以后在一定的时间内逐步升温到T2，控制T1、T2，使满足40℃≤T1＜T2≤100℃；②在在温度T2、真空度P2下保持t2小时；③反应的总时间t1+t2控制在4～6小时，且时间t1可长些，时间t2可短些，例如，t1为3小时，t2为1小时；t1为4小时，t2为1小时。
上述方案可以变化为①反应的温度从40℃～100℃范围内任一温度T1逐渐升至温度T2，反应的真空度从100mmHg～1mmHg范围内任一真空度P1逐渐升到P2，用时t1小时，②在温度T2、真空度P2下保持t2小时，③快速升温至温度T3，调节真空度至P3，并在温度T3、真空度P3下保持t3小时，④反应的总时间t1+t2+t3控制在4～6小时。本方案中，温度T1、T2，真空度P1、P2，时间t1、t2、t3的选定原则与上述方案的相同。
以下为本发明的几个较佳实施例实施例1在一个1000ml带搅拌的圆底三口烧瓶(工业生产时可采用搪瓷反应釜)内加入200克甲基氯化锡，其中，CH3SnCl3占17％，(CH3)2SnCl2占83％，再加入395克巯基乙酸异辛脂。在快速搅拌下，真空度10mmHg、温度60℃～80℃范围内，保持2小时，然后调节真空度并快速升温(调节真空度并快速升温是化工领域常用的、公知的技术，通常只需几分钟，与整个缩合反应的时间相比可以忽略不计)至真空度5mmHg、温度80℃～100℃范围内，保持2小时，真空度1mmHg、温度100℃下保持1小时，共用时5小时，进行缩合反应同时去除HCl，反应结束后得512克无色透明油状液体甲基、巯基乙酸异辛脂锡。反应收率97.7％，Sn％＝20.1，S％＝11.4。
实施例2重复实施例1的方法，只是在温度从60℃升到80℃，用2小时，温度从80℃升到100℃用2小时，100℃下保持1小时，在此过程中，其真空度从10mmHg逐步升到1mmHg，用时4小时，1mmHg保持1小时，共用时5小时，反应停止后得无色透明油状液体甲基、巯基乙酸异辛脂锡产品510.5克。反应收率97.5％，Sn％＝20.1，S％＝11.2。
实施例3重复实施例1的方法，只是温度从60℃升到80℃用3小时，80℃±5℃下1保持小时，然后，快速升至温度100℃，100℃±5℃下保持半小时，共用时4.5小时，整个反应过程中真空度由10mmHg逐步升高到1mmHg。试验结束后，得甲基、巯基乙酸异辛脂锡产品520.5克。反应收率98.1％，Sn％＝19.1，S％＝11.5。
本发明给出的方法工艺简单，对温度、真空度控制的要求比较宽松，收率高，产品质量好，可替代现有的制备方法，用于生产甲基、巯基乙酸异辛脂锡，可取得较高的生产效率和经济效益。
权利要求
1.一种甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于①甲基氯化锡直接与巯基乙酸异辛脂进行缩合反应，②反应是在100mmHg～1mmHg范围内的真空度下进行的，③反应的温度在40℃～100℃范围内，④反应的时间为6～4小时。
2.根据权利要求1所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为①反应的真空度控制在100mmHg～1mmHg范围内任一真空度区间P1～P2内，②反应的温度控制在40℃～100℃范围内任一温度区间T1～T2真空度内，③反应的时间t为6～4小时，在整个反应时间内，真空度从P1逐渐升到P2，温度从T1逐渐升至T2。
3.根据权利要求1或2所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为①反应是在100mmHg～1mmHg范围内的任一真空度P下进行的，②反应的温度控制为40℃～100℃范围内的任一温度T，③反应的时间t为6～4小时。
4.根据权利要求1或2所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为①反应在100mmHg～1mmHg范围内的任一真空度P下进行，②反应的温度控制在40℃～100℃范围内任一温度区间T1～T2内，在整个反应时间内，温度从T1逐渐升至T2，③反应的时间t为6～4小时。
5.根据权利要求1或2所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为①反应在100mmHg～1mmHg范围内任一真空度区间P1～P2内进行，在整个反应时间内，真空度从P1逐渐升到P2，②反应的温度控制为40℃～100℃范围内任一温度T，③反应的时间t为6～4小时。
6.根据权利要求1所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为①反应的温度从40℃～100℃范围内任一温度T1逐渐升至温度T2，反应的真空度从100mmHg～1mmHg范围内任一真空度P1逐渐升到P2，用时t1小时，，②在在温度T2、真空度P2下保持t2小时，③反应的总时间t1+t2控制在4～6小时。
7.根据权利要求1或6所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为①反应的温度从40℃～100℃范围内任一温度T1逐渐升至温度T2，反应的真空度从100mmHg～1mmHg范围内任一真空度P1逐渐升到P2，用时t1小时，②在温度T2、真空度P2下保持t2小时，③快速升温至温度T3，调节真空度至P3，并在温度T3、真空度P3下保持t3小时，④反应的总时间t1+t2+t3控制在4～6小时。
8.根据权利要求1所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为真空度为10mmHg、温度为60～80℃，保持2小时，快速升温并调节真空度至温度80～100℃、真空度5mmHg，保持2小时；温度100℃、真空度1mmHg，保持1小时，反应时间t为5小时。
9.根据权利要求1所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为温度从60℃升到80℃用2小时，温度从80℃升到100℃用2小时，温度在100℃下保持1小时，在此过程中，其真空度从10mmHg逐步升到1mmHg，用时4小时，在1mmHg下保持1小时，反应时间t为5小时。
10.根据权利要求1所述的甲基、巯基乙酸异辛脂锡的制备方法，其特征在于所说的反应条件为温度从60℃升到80℃用3小时，温度在80℃±5℃保持1小时，然后，快速升至温度100℃，温度在100℃±5℃下保持半小时，在整个反应过程中，真空度逐步从10mmHg升到1mmHg，反应时间t为4.5小时。
全文摘要
一种制备PVC热稳定剂甲基、巯基乙酸异辛脂锡的方法①甲基氯化锡直接与定量的巯基乙酸异辛脂进行缩合反应，②反应的真空度为100mmHg～1mmHg，③反应的温度为40℃～100℃，④反应的时间为6～4小时。反应结束后得到无色透明油状液体甲基、巯基乙酸异辛脂锡，反应收率97.5％～98.1％。本发明具有工艺简单、收率高、产品质量好等优点，可替代现有的生产甲基、巯基乙酸异辛脂锡的方法，有较高的生产效率和经济效益。
文档编号C08K5/57GK1439670SQ03120918
公开日2003年9月3日 申请日期2003年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者滕于发 申请人:滕于发