CN1059198C - 一步制造辛酸亚锡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明工艺的特征是采用价格较低、供应充足和易于实现工业化生产的苏打代替传统工艺使用的烧碱，与异辛酸、氯化亚锡和萃取溶剂在同一个反应釜内完成皂化-转化-萃取合成过程。合成过程中保持反应造成的二氧化碳气氛围，并充入惰性气体和添加抗氧剂予以抗氧化保护，同时在最佳工艺条件下完成合成反应，制取的辛酸亚锡质量优良、稳定，抗氧化性能优于进口产品，本发明具有工艺可靠，设备简化，操作容易控制，生产成本低等优点。

Description

一步制造辛酸亚锡的方法

本发明涉及一种有机锡的制造工艺，特别涉及一种一步完成2-乙基己酸亚锡(俗称异辛酸亚锡、辛酸亚锡，其分子式为(C₇H₁₅COO)₂Sn，分子量为405.12)的工艺。辛酸亚锡是一种浅黄色的透明液体，具有毒性低、活性高、催化效果好等特点，是目前世界上生产聚氨脂塑料、涂料和橡胶等物质必不可少的理想催化剂，主要用于聚氨酯软质泡沫生产，还是室温熟化硅橡胶的良好催化剂和不饱和聚酯的无色透明促进剂，并广泛应用于塑料、泡沫制品，如沙发垫、床垫等民用品，橡胶等化工、轻工和其它行业。

发达国家从四十年代起就开始从事有机锡化工产品的开发研究，生产技术水平和产品质量不断提高，产品的应用范围不断扩大，并带动了相关化工和轻工业的迅速发展，其中，以美国阿托公司、美国气体化工产品公司、瑞士ACTMA公司为代表的一些公司对辛酸亚锡研究起步较早，其合成工艺技术水平和产品质量较高，已形成稳定的规模生产，其产品已打入我国，并基本垄断中国市场，其中又以美国气体化工产品公司的产品(T-9)最好，售价也最高。我国研制辛酸亚锡起步较晚，整体技术水平低，产品质量与进口产品相比，至今仍有较大差距，且产品质量不稳定，许多厂家只是小批量试生产，没有实现工业化。

辛酸亚锡的合成由于选择的原料不同而有多种方法，目前国内外广泛采用的方法有以下三种：

1、醛岐化法：该法是利用带有支链的脂肪醛在坎尼扎罗(Cannizzaro)反应条件下与氢氧化钠或碱金属醇盐(如2-乙基己醇钠)进行反应而生成对应的醇及羧酸盐，然后制取辛酸亚锡，但此法存在反应条件不易控制，需在特殊条件下反应，设备要求严格，生产成本高，购买原料难等问题。

2、酸酐法：此法是把2-乙基己酸与醋酐在甲苯溶液中加热到120℃，同时加入氧化亚锡，把生成的醋酸与甲苯共同煮沸蒸馏蒸出后，就可得到2-乙基己酸亚锡，此法存在原料成本高，后续处理复杂和醋酐不易制取等问题。

3、复分解法：此法是利用2-乙基己酸与氢氧化钠溶液反应制成2-乙基己酸钠，再与氯化亚锡反应生成2-乙基己酸亚锡，此法存在锡转化率低，成本高，难以实现工业化等问题。

本发明的目的是为克服以上三种方法存在的问题，通过试验研究，提供一种使用原料价廉易得，反应过程和后续处理简单，反应条件容易控制，对使用设备要求简易，锡的转化率高，生产成本低，产品质量优良、稳定，能替代进口产品并易于实现工业化的制造辛酸亚锡的新方法。

本发明的目的是通过以下途径达到的：本发明采用一步法制取辛酸亚锡，在原料上使用价格较低、供应充足和易于实现工业化生产的苏打(碳酸钠)代替传统方法使用的烧碱(氢氧化钠)进行皂化合成，就是把异辛酸、苏打与氯化亚锡、萃取溶剂放入同一个反应容器(釜)内，在最佳工艺条件下，一步完成皂化—转化—萃取合成过程，经液—液分离，除去水相，有机相经减压蒸馏而得到辛酸亚锡。

本发明的最佳工艺条件是：

1、在合成过程中，保持反应造成的二氧化碳气氛围，并通入适量惰性气体和添加适量抗氧剂，以防止亚锡离子的氧化。

2、2-乙基己酸、氯化亚锡和碱的最佳用量摩尔比为：1∶0.4～0.70∶0.45～0.75。采用这一最佳用量比，反应进行得比较完全，锡的转化率最高，原料消耗最低。

3、合成反应时间：5～20分。

4、蒸馏温度：控制在105～145℃为宜，在这一温度范围内，蒸馏较完全，亚锡含量也较高，温度过低(＜105℃)时，产品中的溶剂分离不完全，亚锡和总锡的含量均较低，温度过高时易造成亚锡氧化。

5、抗氧剂：采用优选的1号抗氧剂制造的辛酸亚锡，抗氧效果最好，其抗氧性能优于美国(T-9)产品。

6、搅拌速度：在试验中发现，增加搅拌速度有利于反应的顺利进行，转速降低或停止搅拌时，会产生大量的白色氢氧化亚锡沉淀，试验得出，最佳搅拌速度为每分钟300-400转。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明是一步合成工艺，简化了工序和设备。

2、由于采用价廉的苏打代替传统方法使用的烧碱进行皂化，制造成本较低，原料(苏打)供应充足，且易于实现工业化。

3、由于在合成过程中，采取了添加适量抗氧剂等几项措施防止辛酸亚锡合成过程中亚锡离子的氧化，使辛酸亚锡的抗氧化性好，明显优于进口产品。

本发明以下通过实施例进一步详述：本发明是把价格低廉、充足易购的苏打与异辛酸，氯化亚锡与萃取溶剂放入同一个反应釜内，使釜内保持造成的二氧化碳气氛围，并通入适量惰性气体和添加适量1号抗氧剂。加入反应釜内的异辛酸、氯化亚锡与苏打的用量摩尔比为：1∶0.4～0.7∶0.45～0.75。在70±20℃温度下反应5～20分钟，并以300-400转/分进行搅拌，蒸馏温度控制在105-145℃，申请人按这些条件生产出了质量完全达到进口产品质量指标的辛酸亚锡，并且申请人生产的辛酸亚锡在稳定性和抗氧化性能等方面，均明显优于进口产品，因此申请人生产的辛酸亚锡完全可取代进口产品，并已形成工业化生产能力，从而结束了我国所需的辛酸亚锡长期依赖进口的局面，为国家节约大量外汇，同时可促进塑料、泡沫塑料、涂料和橡胶等相关产业的发展。申请人生产的辛酸亚锡与国内外产品的质量指标对比如下表：

Claims (2)

1、一种一步合成2-乙基己酸亚锡(辛酸亚锡)的方法，其特征在于采用碳酸钠代替传统工艺使用的氢氧化钠，将碳酸钠、异辛酸、氯化亚锡和萃取溶剂装入同一反应釜内，在保持二氧化碳气氛下，并通入适量的惰性气体和添加适量的抗氧剂，反应时间5-20分钟，温度105-145℃，完成皂化—转化—萃取合成过程，然后经液—液分离，除去水相，有机相再经减压蒸馏而得到辛酸亚锡。

2、根据权利要求1所述的一步合成2-乙基己酸亚锡的方法，其特征在于2-乙基己酸、氯化亚锡和碳酸钠用量摩尔比是1∶0.4～0.7∶0.45～0.75，反应釜搅拌速度每分钟300-400转。