DE2648107B1 - Process for the preparation of diorganotin dihalides - Google Patents
Process for the preparation of diorganotin dihalidesInfo
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Description
R3 R 3
R4 R 4
SnHaI,SnHaI,
(I)(I)
R1 R 1
R3 R 3
C = CC = C
R2 R 2
R4 R 4
(Π)(Π)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bestimmter Diorganozinn-dihalogenide, die ein wichtiges Ausgangsmaterial für Organozinn-Stabilisatoren darstellen.The invention relates to a process for the preparation of certain diorganotin dihalides, which are an important Represent starting material for organotin stabilizers.
Die bekannten Synthesen von Diorganozinn-dihalogeniden beruhen auf Umsetzungen von Zinnhalogeniden mit metallorganischen Verbindungen von Aluminium oder Magnesium, dem Wurtz-Verfahren, der Direktsynthese aus Organo-halogeniden und Zinn und der Hydrostannierung.The known syntheses of diorganotin dihalides are based on reactions of tin halides with organometallic compounds of aluminum or magnesium, the Wurtz process, the Direct synthesis from organo halides and tin and hydrostannization.
Gemäß einer Reaktion, bei der angenommen wird, daß die Hydrostannierung über intermediär auftretendes H2SnCb abläuft, werden Diorganozinn-dihalogenide der FormelAccording to a reaction in which it is assumed that the hydrostannation takes place via intermediate H 2 SnCb, diorganotin dihalides of the formula
(ROCOCH2CH2)2SnCl2 (ROCOCH 2 CH 2 ) 2 SnCl 2
durch Umsetzung von Zinn, Salzsäure und carbonylaktivierten Olefinen in polaren organischen Lösungsmitteln erhalten, wobei in bestimmten Fällen das Olefin selbst als Lösungsmittel dienen kann.by converting tin, hydrochloric acid and carbonylactivated olefins in polar organic solvents obtained, and in certain cases the olefin itself can serve as a solvent.
Das letztere Verfahren weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So treten bei Verwendung des Olefins als Lösungsmittel in merklichem Ausmaß Nebenreaktionen (Polymerisation) auf. Führt man die Reaktion in polaren organischen Lösungsmitteln, z. B. Äthern, durch, befindet sich nach der Reaktion das gewünschte Produkt; je nach Art und Menge des Lösungsmittels ganz oder teilweise, zusammen mit allen Nebenprodukten in Lösung.However, the latter method has a number of disadvantages. So occur when using the olefin as a solvent, side reactions (polymerization) occur to a considerable extent. If you lead the reaction in polar organic solvents, e.g. B. ethers, through, is the desired after the reaction Product; depending on the type and amount of the solvent in whole or in part, together with all by-products in solution.
Dementsprechend können die Reinigungsoperationen und die Isolierung des Produktes sehr aufwendig werden. Je nach eingesetztem Olefin können Produkte entstehen, die bei dieser Arbeitsweise zum VerklumpenAccordingly, the cleaning operations and the isolation of the product can be very expensive will. Depending on the olefin used, products can arise that clump together in this way of working
1010
2020th
wobei R1 bis R4 die gleiche Bedeutung wie in Formel I haben, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Wasser bei 10° bis 50° C durchführt.where R 1 to R 4 have the same meaning as in formula I, characterized in that the reaction is carried out in water at 10 ° to 50 ° C.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung unter Zusatz eines Phasentransfers durchführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out with the addition of a Carries out phase transfers.
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5050
5555
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65 neigen. Die destillative Rückgewinnung der Lösungsmittel ist unwirtschaftlich. 65 tend. The recovery of the solvents by distillation is uneconomical.
Wie dieses Verfahren verlaufen auch alle bisher bekannten Hydrostannierungen von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen ausschließlich in organischen Medien (siehe z. B. W. P. N e u m a η η, Die org. Chemie des Zinns, Ferd. Enke-Verlag, Stuttgart 1967, Kap. 9, DBP 12 14 237 und DT-OS 19 63 569).All previously known hydrostannation of carbon-carbon double bonds proceed in the same way as this process exclusively in organic media (see e.g. W. P. N e u m a η η, Die org. Chemie of tin, Ferd. Enke-Verlag, Stuttgart 1967, chap. 9, DBP 12 14 237 and DT-OS 19 63 569).
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Diorganozinn-dihalogeniden der Formel The invention relates to a process for the preparation of diorganotin dihalides of the formula
in der R1, R2, R3 und R4 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeuten, wobei R1 und/oder R3 -CO-alkyl, -COOH, -COO-alkyl oder -COCl ist, aus Zinn, HCl und/oder HBr und einem Olefin der Formelin which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen or an alkyl group, where R 1 and / or R 3 is -CO-alkyl, -COOH, -COO-alkyl or -COCl, from tin, HCl and / or HBr and an olefin of the formula
R1 R 1
R2 R 2
HC-CHC-C
R3 R 3
R4 R 4
-SnHaI2 -SnHaI 2
in der R1, R2, R3 und R4 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeuten, wobei R1 und/oder R3 CO-alkyl, -COOH, -COO-alkyl oder -COCl ist, aus Zinn, HCL und/oder HBr und einem Olefin der Formelin which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 denote hydrogen or an alkyl group, where R 1 and / or R 3 is CO-alkyl, -COOH, -COO-alkyl or -COCl, from tin, HCL and / or HBr and an olefin of the formula
R1 R 1
C = CC = C
R2 R 2
R4 R 4
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung in Wasser bei 10-50°C durchführt.which is characterized in that the reaction is carried out in water at 10-50 ° C.
Es ist überraschend, daß sich die Hydrostannierung erfindungsgemäß auch in wäßrigem Medium durchführen läßt.It is surprising that, according to the invention, the hydrostannification can also be carried out in an aqueous medium leaves.
Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung unter Zusatz eines Phasentransfers durchführt. A further embodiment of the method according to the invention is characterized in that the Implementation carried out with the addition of a phase transfer.
Aktivierte Olefine der Formel II sind z. B. Acrylsäuren und deren Ester und Halogenide sowie Vinylalkylketone. Activated olefins of the formula II are, for. B. acrylic acids and their esters and halides and vinyl alkyl ketones.
Bevorzugt sind die Methyl-, Äthyl- und Butylester der Acryl-, Methacryl- und Crotonsäure, Acrylsäurechlorid und Methylvinylketon.The methyl, ethyl and butyl esters are preferred Acrylic, methacrylic and crotonic acids, acrylic acid chloride and methyl vinyl ketone.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel I ist es nicht notwendig, überschüssiges Olefin als Lösungsmittel einzusetzen, so daß Polymerisation und andere Nachteile von vornherein vermieden werden. Bei Einsatz eines Halogenwasserstoffsäure-Überschusses bleibt nach beendeter Reaktion kein Olefin zurück. Das gewünschte Produkt fällt aus, während sich die Nebenprodukte sowie überschüssiger Halogenwasserstoff in der wäßrigen Phase befinden. Die Abtrennung des Produktes läßt sich leicht, z. B. durch Filtrieren oder Zentrifugieren, durchführen. Feuchtigkeitsreste können in üblicher Weise, wie durch Lufttrocknung oder Vakuumtrocknung, entfernt werden. Man erhält so ein reines und in den meisten Fällen rieselfähiges Produkt. Die zurückbleibende Wasserphase kann mit allen darin enthaltenen Verunreinigungen nach entsprechender Halogenwasserstoff-Anreicherung mehrfach verwendet werden.In the process according to the invention for the preparation of the compound of the formula I, it is not necessary Use excess olefin as a solvent, so that polymerization and other disadvantages from the outset be avoided. If an excess of hydrohalic acid is used, it remains after the reaction has ended no olefin back. The desired product precipitates while the by-products are in excess as well Are hydrogen halide in the aqueous phase. The separation of the product is easy, z. B. by filtration or centrifugation, perform. Moisture residues can in the usual way, such as through Air drying or vacuum drying. So you get a pure and in most cases free-flowing product. The remaining water phase can with all the impurities it contains can be used several times after an appropriate concentration of hydrogen halide.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Halogenwasserstoff-Säuren nicht als wasserfreies Gas eingesetzt werden müssen, sondern auch als wäßrige Lösungen anwendbar sind. Die Verwendung eines Phasentransfers, wie Tetrabutylammoniumjodid, beschleunigt die Reaktion.Another advantage of the process according to the invention is that the hydrogen halide acids need not be used as anhydrous gas, but can also be used as aqueous solutions are. The use of a phase transfer, such as tetrabutylammonium iodide, speeds up the reaction.
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3030th
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindungen der Formel I lassen sich in an sich bekannter Weise mit Mercaptocarbonsäuren und deren Estern, Thioalkoholaten, Alkylcarbonsäuresalzen, Maleinsäuresalzen, Maleinsäurehalbestern und deren SaI-zen, Xanthogenaten, Thiocarbonsäuren, Dithiocarbonsäuren oder Alkalisulfiden zu Stabilisatoren oder Stabilisatorkomponenten für PVC umsetzen (siehe z. B. A. K. Sawyer, Organotin Compounds, Bd. 2, 1971, Seite 297-508).The compounds of the formula I prepared by the process according to the invention can be per se known way with mercaptocarboxylic acids and their esters, thioalcoholates, alkylcarboxylic acid salts, maleic acid salts, Maleic acid half-esters and their salts, xanthates, thiocarboxylic acids, dithiocarboxylic acids or convert alkali sulfides into stabilizers or stabilizer components for PVC (see e.g. A. K. Sawyer, Organotin Compounds, Vol. 2, 1971, pp. 297-508).
29,7 g (0,25 Mol) Zinnpulver, 50 g (0,5 Mol) Acrylsäureäthylester und 1 Mol HCl in Form konzentrierter wäßriger Salzsäure werden bei Raumtemperatur in Gegenwart von ca. 0,1 Mol-% Tetrabutylammoniumjodid als Phasen transfer gerührt. Nach 3—4 Stunden hat sich das Zinn ohne Wasserstoffentwicklung umgesetzt. Es entsteht eine weiße Suspension. Diese wird über eine Fritte abgesaugt, kurz auf Filterpapier gepreßt und bei ca. 80 Torr getrocknet. Das weiße, gut streufähige Pulver weist folgende Analysendaten auf (in Klammern berechnete Werte für29.7 g (0.25 mol) of tin powder, 50 g (0.5 mol) of ethyl acrylate and 1 mol of HCl in the form of concentrated aqueous hydrochloric acid are at room temperature in Stirred in the presence of about 0.1 mol% tetrabutylammonium iodide as a phase transfer. After 3-4 hours the tin reacted without developing hydrogen. A white suspension is formed. This is via a Sucked off the frit, briefly pressed it onto filter paper and dried at about 80 Torr. The white one that is easy to spread Powder has the following analytical data (values calculated in brackets for
(C2H5OCOCH2CHz)2SnCl2):(C 2 H 5 OCOCH 2 CHz) 2 SnCl 2 ):
C:31,23(30,65)%;H:4,74(4,63)%; Cl: 19,02 (18,10)%; Sn: 30,85 (30,29)%.C: 31.23 (30.65)%; H: 4.74 (4.63)%; Cl: 19.02 (18.10)%; Sn: 30.85 (30.29)%.
Der Schmelzpunkt beträgt 83 -85° C, das IR-Spektrum ist identisch mit einem Produkt, welches aus ätherischer Lösung mittels gasförmiger Salzsäure dargestellt und mehrmals umkristallisiert worden ist. Ausbeute 70 g.The melting point is 83-85 ° C, the IR spectrum is identical to a product, which from ethereal Solution represented by means of gaseous hydrochloric acid and has been recrystallized several times. Yield 70g.
Die wäßrige Restphase von Beispiel 1 wird mit gasförmiger HCl wieder auf ihren ursprünglichen Salzsäuregehalt gebracht und erneut mit 29,9 g (0,25 . Mol) gröberen Zinns (Korngröße etwa 1 mm) und 50 g (0,5 Mol) Acrylsäureäthylester unter sonst gleichen Bedingungen umgesetzt. Ergebnis wie in Beispiel 1.The residual aqueous phase from Example 1 is restored to its original state with gaseous HCl Brought hydrochloric acid content and again with 29.9 g (0.25. Mol) coarser tin (grain size about 1 mm) and 50 g (0.5 mol) of ethyl acrylate reacted under otherwise identical conditions. Result as in example 1.
29,7 g (0,25 Mol) Zinnpulver, 50 g (0,5 Mol) Acrylsäureäthylester und 172 g (1 Mol) 47%iger HBr werden bei Raumtemperatur (ca. 200C) und Atmosphärendruck in Gegenwart von 0,1 Mol-% Tetrabutylammoniumjodid gerührt.29.7 g (0.25 mol) of tin powder, 50 g (0.5 mol) of ethyl acrylate and 172 g (1 mol) of 47% HBr are at room temperature (approx. 20 ° C.) and atmospheric pressure in the presence of 0.1 Mol% tetrabutylammonium iodide stirred.
Nach 5-8 Stunden ist das Zinn ohne Wasserstoffentwicklung umgesetzt. Die helle Suspension wird über eine Nutsche filtriert. Das Filtrat besteht nur aus einer wäßrigen Phase. Das IR-Spektrum des abfiltrierten kristallinen Produkts im Bereich zwischen 625 und 4000 Wellenzahlen gleicht demjenigen desAfter 5-8 hours the tin has reacted without evolution of hydrogen. The light-colored suspension will be over filtered through a suction filter. The filtrate consists only of an aqueous phase. The IR spectrum of the filtered off crystalline product in the range between 625 and 4000 wave numbers is similar to that of the
(C2H5OCO -CH2CH2-J2SnCl2.(C 2 H 5 OCO -CH 2 CH 2 -I 2 SnCl 2 .
Der Schmelzbereich liegt bei 94 -100° C. Ausbeute 90 g. Die Elementaranalyse zeigt folgende Werte; in Klammern berechnete Werte fürThe melting range is 94-100 ° C. Yield 90 g. The elemental analysis shows the following values; values calculated in brackets for
(C2H5OCO - CH2CH2J2SnBr2:(C 2 H 5 OCO - CH 2 CH 2 J 2 SnBr 2 :
C 24,28 (24,97)%; H 3,66 (3,74)%; Sn 24,65 (24,70)%; Br 33,41 (33,25)%.C 24.28 (24.97)%; H 3.66 (3.74)%; Sn 24.65 (24.70)%; Br 33.41 (33.25)%.
Zu einer Mischung von 39,2 g (0,1 Mol) (C2H5OCOCH2CH2)2SnCl2 To a mixture of 39.2 g (0.1 mol) (C 2 H 5 OCOCH 2 CH 2 ) 2SnCl 2
und 18,6 g (0,2 Mol) Anilin in 100 ml eines Kohlenwasserstoffgemisches der Siedelage 80—110°C tropft manand 18.6 g (0.2 mol) of aniline in 100 ml of a hydrocarbon mixture the boiling point 80-110 ° C one drips
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65 40,8 g (0,2 MoI) Thioglykolsäureisooctylester. Nach einstündigem Erhitzen auf ca. 85° C läßt man erkalten, und filtriert von Anilinhydrochlorid ab. Das Filtrat wird mit Wasser nachgewaschen und von Lösungsmittel durch Vakuumdestillation befreit. Man erhält 697 g 65 40.8 g (0.2 mol) isooctyl thioglycolate. After heating to about 85 ° C. for one hour, the mixture is allowed to cool and the aniline hydrochloride is filtered off. The filtrate is washed with water and freed from solvent by vacuum distillation. 697 g are obtained
(C2H5OCOCH2CH2)2Sn(SCH2COO - i - C8Hi7)2
als Rückstand.(C 2 H 5 OCOCH 2 CH 2 ) 2 Sn (SCH 2 COO - i - C 8 Hi 7 ) 2
as a residue.
29,7 g (0,25 Mol) Zinnpulver, 43 g (0,5 MoI) Acrylsäuremethylester und 1 Mol HCl in Form konzentrierter, wäßriger Salzsäure werden bei Raumtemperatur gerührt. Als Phasentransfer dient ca. 0,1 Mol Tetrabutylammoniumjodid. Nach etwa 3 Stunden bildet sich eine hellgraue Suspension, die sich nach einer weiteren Stunde bis weiß aufhellt.29.7 g (0.25 mol) tin powder, 43 g (0.5 mol) acrylic acid methyl ester and 1 mole of HCl in the form of concentrated aqueous hydrochloric acid are at room temperature touched. Approx. 0.1 mol of tetrabutylammonium iodide serves as phase transfer. After about 3 hours one will form light gray suspension that brightens to white after an additional hour.
Man saugt nun über eine Fritte ab und trocknet den Feststoff bei ca. 80 Torr. Das Filtrat besteht nur aus einer wäßrigen Phase. Der Schmelzpunkt des weißen, gut rieselfähigen Pulvers liegt bei 130 bis 133° C. Die Analysendaten zeigen folgendes Ergebnis (in Klammern berechnete Werte fürIt is then suctioned off through a frit and the solid is dried at about 80 torr. The filtrate consists only of an aqueous phase. The melting point of the white, free-flowing powder is 130 to 133 ° C. The Analysis data show the following result (values calculated in brackets for
(CH3OCOCH2CH2)2SnCl2):(CH 3 OCOCH 2 CH 2 ) 2 SnCl 2 ):
C: 25,55(26,39)%
H: 4,03 (3,85)%
Cl: 20,52(19,52)%
Sn: 33,20(32,64)%C: 25.55 (26.39)%
H: 4.03 (3.85)%
Cl: 20.52 (19.52)%
Sn: 33.20 (32.64)%
Ausbeute: 56 g.Yield: 56 g.
29,7 g (0,25 Mol) Zinnpulver, 64 g (0,5 Mol) Acrylsäureisobutylester und 101 g (1 Mol) 36%ige wäßrige Salzsäure werden in Gegenwart von ca. 0,1 Mol-% Tetrabutylammoniumjodid bei Raumtemperatur gerührt. Das Zinn hat sich nach ca. 12 Stunden Rühren umgesetzt. Man isoliert einen kristallinen weißen Feststoff, der nach Trocknen bei ca. 80 Torr und Raumtemperatur bei 45 bis 50° C schmilzt. Das so erhaltene29.7 g (0.25 mol) of tin powder, 64 g (0.5 mol) of isobutyl acrylate and 101 g (1 mol) of 36% strength aqueous hydrochloric acid are in the presence of about 0.1 mol% of tetrabutylammonium iodide at room temperature touched. The tin has reacted after stirring for about 12 hours. A crystalline one is isolated white solid which, after drying at approx. 80 torr and room temperature, melts at 45 to 50 ° C. That so received
(iso - C4H9OCOCH2CH2)2SnCl2 (iso - C 4 H 9 OCOCH 2 CH 2 ) 2 SnCl 2
weist folgende Analysendaten auf (in Klammern berechnete Werte fürshows the following analysis data (values calculated in brackets for
(iso - C4H9OCOCH2CH2)2SnCl2):(iso - C4H 9 OCOCH 2 CH 2 ) 2 SnCl2):
C: 37,56(37,52)%
H: 5,79 (5,81)%
Cl: 16,76(15,86)%
Sn: 26,25 (26,51)%C: 37.56 (37.52)%
H: 5.79 (5.81)%
Cl: 16.76 (15.86)%
Sn: 26.25 (26.51)%
Ausbeute: 70 g.Yield: 70 g.
11,9 g (0,1 Mol) Zinnpulver, 20 g (0,2 Mol) Acrylsäureäthylester sowie 0,4 Mol HCl in Form wäßriger, konzentrierter Salzsäure werden bei Raumtemperatur gerührt. Triäthanolamin in der Menge von ca. 5 Mol-% dient als Phasentransfer. Das Zinn hat sich nach 3 bis 4 Stunden umgesetzt; man erhält eine weiße Suspension. Durch Absaugen über eine Fritte trennt man den weißen Feststoff ab. Die Ausbeute an11.9 g (0.1 mol) of tin powder, 20 g (0.2 mol) of ethyl acrylate and 0.4 mol of HCl in the form aqueous, concentrated hydrochloric acid are stirred at room temperature. Triethanolamine in the amount of approx. 5 mol% serves as phase transfer. The tin has reacted after 3 to 4 hours; you get a white one Suspension. The white solid is separated off by suction through a frit. The yield at
(C2H2OCOCH2CH2)2SnCl2
beträgt nach dem Trocknen ca. 69%.(C 2 H 2 OCOCH 2 CH 2 ) 2 SnCl 2
after drying is approx. 69%.
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Beispiel 8 Als Rückstand bleibt eine klare, ölige FlüssigkeitExample 8 A clear, oily liquid remains as the residue
59,4 g (0,5 Mol) Zinnpulver, 128 g (IMol) Acrylsäure- (Ausbeute 67%). Diese zeigt folgende Analysendaten (in59.4 g (0.5 mol) tin powder, 128 g (IMol) acrylic acid (yield 67%). This shows the following analysis data (in
n-butylester und 2 Mol HCl in Form wäßriger, Klammern errechnete Werte fürn-butyl ester and 2 mol of HCl in the form of aqueous, brackets calculated values for
konzentrierter Salzsäure werden in Gegenwart von ca. , n u ^^^^u ^concentrated hydrochloric acid in the presence of approx., n u ^^^^ u ^
0,1 Mol-% Tetrabutylammoniumjodid als Phasentrans- 5 (n " UH9OCOCH2C0.1 mol% tetrabutylammonium iodide as phase transfer 5 (n "UH 9 OCOCH 2 C
fer bei Raumtemperatur gerührt. Nach 12 Stunden C: 38,7(37,52)%fer stirred at room temperature. After 12 hours C: 38.7 (37.52)%
Rühren hat sich das Zinn aufgelöst. Es liegen 2 Phasen .. - H: 6,08 (5,81)%The tin has dissolved by stirring. There are 2 phases .. - H: 6.08 (5.81)%
vor, von denen die organische im Rotationsverdampfer .- Ch .16,23 (15,86)% ■'before, of which the organic in the rotary evaporator .- Ch. 16.23 (15.86)% ■ '
von leichten flüchtigen Verunreinigungen befreit wird. ^Sn: 25,32 (26,51)%.is freed from slight volatile impurities. ^ Sn: 25.32 (26.51)%.
Claims (1)
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1977
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