DE977532C - Process for the production of alkyl tin compounds besides alkyl tin halogen compounds - Google Patents
Process for the production of alkyl tin compounds besides alkyl tin halogen compoundsInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Alkylzinnverbindungen neben Alkylzinnhalogenverbindungen Die Erfindung betrifft ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Alkylzinnverbindungen neben Alkylzinnhalogenverbindungen. Diese Produkte sind an sich bekannt; sie dienen als Zwischenprodukte für organische Synthesen und werden unter anderem als Stabilisatoren für Kunstharze verwendet.Process for the production of alkyl tin compounds besides alkyl tin halogen compounds the The invention relates to a simple and economical method of production of alkyl tin compounds in addition to alkyl tin halogen compounds. These products are known per se; they serve as intermediates for organic syntheses and become used, among other things, as stabilizers for synthetic resins.
Es wurden bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Organozinnverbindungen vorgeschlagen. Insbesondere ist auch bekannt, ein Alkylhalogenid mit Magnesium zur Grignardverbindung umzusetzen und aus letzterer und einem Zinntetrahalogenid in einer zweiten Stufe Alkylzinnverbindungen herzustellen. Various methods of making organotin compounds have been used suggested. In particular, it is also known to use an alkyl halide with magnesium To implement Grignard compound and from the latter and a tin tetrahalide in a second stage to produce alkyl tin compounds.
Bekannt ist ferner, daß man den zur Herstellung der Grignardverbindung üblicherweise als Lösungsmittel eingesetzten Äther nach abgeschlossener Grignardierung durch andere höhersiedende Lösungsmittel und insbesondere inerte Kohlenwasserstoffe ersetzen und die Folgeumsetzung in dem neu eingeführten Reaktionsmedium durchführen kann. It is also known that one can produce the Grignard compound Usually ether used as a solvent after Grignardation has been completed by other higher-boiling solvents and in particular inert hydrocarbons replace and carry out the subsequent reaction in the newly introduced reaction medium can.
Es ist weiterhin versucht worden, Grignardverbindungen direkt ohne Verwendung von Äther in Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, als Lösungsmittel herzustellen, jedoch waren die Ergebnisse sehr unbefriedigend, die Grignardierungen verliefen langsam und die Ausbeuten an Organomagnesiumhalogenid waren gering, so daß eine Anwendung dieser Arbeitsweise in größerem Maßstab nicht in Betracht gezogen wurde. In einem Fall hat man bei der in Benzol durchgeführten Grignardierung einen Ester oder ein Keton von vornherein mit zugesetzt; hierbei wurde bei einigen Komponenten ein verhältnismäßig glatter Verlauf der in diesem Fall mit der Folgeumsetzung gekoppelten Grignardierung, jedoch mit einem zum Teil unerwarteten Ergebnis erzielt. Allerdings konnte diese Arbeitsweise, die nach den Angaben des Verfassers auf Alkylbromide und -jodide beschränkt ist, bei Verwendung von Ketonen oder Estern nicht mit der üblichen zweistufigen Arbeitsweise konkurrieren, bei der die Grignardierung und Folgeumsetzung getrennt durchgeführt werden, weil in erheblicher Menge Nebenprodukte anfielen, die nicht nur die Ausbeute an der gelvünschten Verbindung beeinträchtigten, sondern oft auch ihre Isolierung erschwerten oder nahezu völlig verhinderten. Attempts have also been made to make Grignard compounds directly without Using ether in hydrocarbons such as benzene as a solvent to produce however, the results were very unsatisfactory, the Grignardizations proceeded slow and the yields of organomagnesium halide were low, so that one Applying this procedure on a larger scale was not considered. In one case, one has the Grignardation carried out in benzene a Ester or a ketone added from the start; this has been done for some components a relatively smooth course that is coupled with the subsequent implementation in this case Grignarding, but with a partially unexpected result. However could this working method, which according to the information of the author on alkyl bromides and iodides, when using ketones or esters, not with the the usual two-step working method, in which the Grignardation and Subsequent conversion must be carried out separately because of the considerable amount of by-products incurred, which not only impaired the yield of the desired compound, but often also made their isolation difficult or almost completely prevented.
Es wurde nun ein einstufiges Verfahren zur Herstellung von Alkylzinnverbindungen neben Alkylzinnhalogenverbindungen gefunden, bei dem die genannten Produkte in hoher Ausbeute und Reinheit gewonnen werden. Zu diesem Zweck bringt man in an sich üblicher Weise aktiviertes Magnesium in einem aus einem aromatischen oder einem gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff und gegebenenfalls einer katalytischen Menge Äther be stehenden Lösungsmittel mit nur einem Teil des zur Alkylmagnesiumhatogenid-Bildung erforderlichen Alkylhalogenids zusammen, gibt nach Anspringen der Reaktion die Alkylhalogenid-Restmenge zusammen mit dem Zinntetrahalogenid mit solcher Geschwindigkeit zu, daß die Umsetzung der Komponenten zu der Alkylzinn- und Alkylzinnhalogenverbindung bei 65 bis I800 C, vorzugsweise 85 bis 950C, zügig abläuft, und man isoliert die entstandenen Zinnalkyl- und Zinnalkylhalogenverbindungen aus dem Reaktionsgemisch und reinigt sie in an sich üblicher Weise. There has now been a one-step process for making alkyl tin compounds found in addition to alkyltin halogen compounds, in which the products mentioned in high Yield and purity can be obtained. For this purpose one brings in in itself more usual Way activated magnesium in one of an aromatic or a saturated aliphatic hydrocarbon and optionally a catalytic amount of ether be standing solvent with only a part of the alkylmagnesium halide formation required alkyl halide together gives the residual amount of alkyl halide after the reaction has started together with the tin tetrahalide at such a rate that the reaction of the components to the alkyl tin and alkyl tin halogen compounds at 65 to 1800 C, preferably 85 to 950C, expires quickly, and isolates the resulting tin alkyl and tin alkyl halogen compounds from the reaction mixture and purify them in on usual way.
Erfindungsgemäß kann man dabei als Alkylhalogenide insbesondere auch Alkylchloride einsetzen, die bei dem obenerwähnten bekannten einstufigen Grignardierungsverfahren reaktionslos blieben. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß kein bzw. praktisch kein Äther eingesetzt wird, dessen Verwendung bekanntlich bei Grignardierungen in größerem Maßstab mit erheblichen Gefahren verbunden ist. According to the invention, alkyl halides can in particular also be used Use alkyl chlorides in the above-mentioned known one-step Grignardation process remained unresponsive. Another advantage is that no or practical no ether is used, the use of which is known to be used in Grignardizations in larger scale is associated with considerable dangers.
Weiterhin erhält man bei der bekannten Herstellung von Alkylzinnverbindungen aus Zinntetrachlorid und Alkyl-Grignard-Reagenzien in Ather ein zähflüssiges Reaktionsgemisch und nur geringe Ausbeuten. Beim Arbeiten mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen inerten Lösungsmitteln in Abwesenheit von Äther oder in Gegenwart nur katalytisch wirkender Mengen Äther bilden sich hingegen Reaktionsgemische, die nicht zähflüssig sind, sich gut verarbeiten lassen, auf höhere Temperaturen erhitzt werden können und hohe Ausbeuten liefern. Furthermore, one obtains in the known preparation of alkyl tin compounds a viscous reaction mixture of tin tetrachloride and alkyl Grignard reagents in ether and only low yields. When working with the proposed according to the invention inert solvents in the absence of ether or in the presence only catalytically Acting amounts of ether, on the other hand, form reaction mixtures that are not viscous are easy to process, can be heated to higher temperatures and deliver high yields.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Umsetzung mit einem Teil des Alkylhalogenids und dem Magnesium in Gegenwart eines inerten aromatischen oder gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffs in üblicher Weise eingeleitet. Sobald die Umsetzung in Gang gekommen ist, werden der Rest des Alkylhalogenids und das Zinntetrahalogenid gleichzeitig mit solcher Geschwindigkeit zugegeben, daß die Umsetzung zügig weiter läuft. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 65 und etwa 1800 C, vorzugsweise zwischen 85 und 950 C. Die höhere Temperatur wird bevorzugt, da sie einen höheren Umsetzungsgrad gewährleistet. When carrying out the process according to the invention, the implementation with part of the alkyl halide and the magnesium in the presence of an inert one aromatic or saturated aliphatic hydrocarbon in the usual way initiated. Once the reaction has started, the rest of the alkyl halide will be and the tin tetrahalide is added simultaneously at such a rate that the implementation continues quickly. The reaction temperature is between 65 and about 1800 C, preferably between 85 and 950 C. The higher temperature is preferred because it ensures a higher degree of implementation.
Das Magnesium wird in der zur Umsetzung mit dem Alkylhalogenid erforderlichen Menge angewandt. Das Verhältnis von Alkylhalogenid zu Zinntetrahalogenid richtet sich nach der Art des gewünschten Endproduktes. Es wurde jedoch gefunden, daß in allen Fällen optimale Ausbeuten an Organozinnverbindungen bei Anwendung eines hohen Verhältnisses von Alkylhalogenid zu Zinntetrahalogenid erhalten werden, wobei überwiegend Zinntetraalkyle neben Trialkylzinnhalogenide entstehen. The magnesium is in the amount required for reaction with the alkyl halide Amount applied. The ratio of alkyl halide to tin tetrahalide is directed depending on the type of end product desired. However, it has been found that in in all cases optimum yields of organotin compounds using a high one Ratio of alkyl halide to tin tetrahalide are obtained, being predominantly Tin tetraalkyls are formed alongside trialkyltin halides.
Beispiel I 24,0 g (I Mol) Magnesiumspäne wurden in einen mit Rührer, Rückflußkühler, Thermometer und Tropfrichter versehenen 1 -Liter-Dreihais-Kolben gegeben. Das Magnesium wurde mit einem Jodkristall, I ccm Äthylbromid und 10 ccm absoluten Äthyläther versetzt. Sobald die Reaktion begonnen hatte, was an der Wärmeentwicklung zu erkennen war, wurden 100 ccm Toluol zugegeben und der Ansatz auf 80 bis 850 C erwärmt. Dann wurde eine Mischung aus 92,5 g (1 Mol) Butylchlorid und 65,2 g (0,25 Mol) Zinntetrachlorid in 200 ccm Toluol tropfenweise unter Rühren zugesetzt. Die Umsetzung begann sofort, was durch Schlammbildung und verstärktes Sieden angezeigt wurde. Example I 24.0 g (I mol) of magnesium turnings were put into a stirrer, 1 liter three-neck flask fitted with a reflux condenser, thermometer and dropping funnel given. The magnesium was with an iodine crystal, 1 ccm ethyl bromide and 10 ccm absolute ethyl ether added. As soon as the reaction had started, something about the exotherm could be seen, 100 ccm of toluene were added and the batch to 80 to 850.degree warmed up. Then a mixture of 92.5 g (1 mol) of butyl chloride and 65.2 g (0.25 Mol) tin tetrachloride in 200 ccm toluene was added dropwise with stirring. the Implementation began immediately, as indicated by sludge formation and increased boiling became.
Es wurde zunächst nicht weiter erhitzt, da die Reaktionswärme zur Aufrechterhaltung der Temperatur hinreichte. Die Mischung wurde so schnell wie möglich zugegeben, ohne den Kühler zu überlasten. Nach beendeter Zugabe wurde noch 1/2 bis I Stunde lang unter Rühren am Rückflußkühler erhitzt. Dann wurde der Ansatz gekühlt und filtriert oder mit angesäuertem Wasser extrahiert und aus der Toluollösung das Lösungsmittel abdestilliert.It was not heated any further at first because the heat of reaction increased Maintaining the temperature was sufficient. The mixture was made asap added without overloading the cooler. When the addition was complete, 1/2 to was added Heated under the reflux condenser with stirring for 1 hour. Then the batch was cooled and filtered or extracted with acidified water and the toluene solution Solvent distilled off.
Die Organozinnverbindungen wurden im Vakuum fraktioniert. Es wurde eine Ausbeute von etwa 85 °lo, berechnet auf Butylchlorid, und goole, be rechnet auf Zinntetrachlorid, erhalten. Das Produkt bestand in der Hauptsache aus (C4H9)4Sn und (C4Hg3sSnCl neben einer geringen Menge an (C4H9) 2SnCl2.The organotin compounds were fractionated in vacuo. It was a yield of about 85 ° lo, calculated on butyl chloride, and goole, calculated on tin tetrachloride. The product consisted mainly of (C4H9) 4Sn and (C4Hg3sSnCl in addition to a small amount of (C4H9) 2SnCl2.
Beispiel 2 24 g (I Mol) Mágnesiumspäne wurden in einen mit Rührer, Rückflußkühler, Thermometer und Tropftrichter versehenen 1 -Liter-Dreihais-Kolben gegeben. Es wurden 2,5 g Butylchlorid in 80 ccm Toluol zugesetzt, und die Mischung wurde erwärmt, bis der Beginn der Umsetzung zu erkennen wan Dann wurde eine Mischung von go g Butylchlorid und 65,2 g Zinntetrachlorid in 200 ccm Toluol tropfenweise unter Rühren zugegeben. Sobald die Umsetzung exotherm wurde, wurde mit dem Erwärmen aufgehört, bis die Reaktion nachließ. Nachdem die Zugabe der Reaktionsteilnehmer beendet war, wurde das Reaktionsgemisch noch I Stunde weiter unter Rühren am Rückflußkühler erhitzt. Example 2 24 g (I mol) of magnesium shavings were poured into a 1 liter three-neck flask fitted with a reflux condenser, thermometer and dropping funnel given. 2.5 g of butyl chloride in 80 cc of toluene was added and the mixture was heated until the beginning of the reaction can be recognized. Then a mixture of go g of butyl chloride and 65.2 g of tin tetrachloride in 200 cc of toluene drop by drop added with stirring. Once the reaction became exothermic, heating was stopped stopped until the reaction wore off. After adding the reactants was complete, the reaction mixture was stirred for a further 1 hour on the reflux condenser heated.
Dann wurde die Reaktionsmasse langsam in die doppelte Volumenmenge Wasser eingegeben, das IO/o Salzsäure oder Schwefelsäure enthielt. Nachdem alles nicht umgesetzte Magnesium zersetzt und das gesamte Magnesiumchlorid gelöst war, wurde die Toluolschicht entfernt und das Lösungsmittel abdestilliert. Die erhaltenen Produkte waren praktisch die gleichen wie im Beispiel I.Then the reaction mass slowly increased in volume Entered water that contained IO / o hydrochloric acid or sulfuric acid. After everything unreacted magnesium decomposed and all of the magnesium chloride was dissolved, the toluene layer was removed and the solvent was distilled off. The received Products were practically the same as in Example I.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ist besonders zur großtechnischen Herstellung von Alkylzinuverbindungen geeignet. Hierbei kann mit Umsetzungsgemischen von 4000 Litern gearbeitet werden, wobei zunächst geringe Mengen des Alkylchlorids und Zinntetrachlorids mit Magnesium und einem Lösungsmittel des genannten Typs in das Reaktionsgefäß eingebracht werden. The process which is the subject of the invention is particular suitable for the large-scale production of alkyl zinc compounds. Here can be worked with conversion mixtures of 4000 liters, initially small Amounts of the alkyl chloride and tin tetrachloride with magnesium and a solvent of the type mentioned are introduced into the reaction vessel.
Die Umsetzung wird dann mit einer katalytischen Menge Äthylbromid und Äthyläther in Gang gesetzt, und die verbleibende Menge des Ansatzes von 4000 Litern wird etwa im Verlauf von 2 Stunden zugesetzt. Nach beendetem Zusatz ist die Umsetzung praktisch abgeschlossen, obwohl noch wie üblich weitere 30 Minuten gerührt werden kann.The reaction is then carried out with a catalytic amount of ethyl bromide and ethyl ether set in motion, and the remaining amount of the batch of 4000 Liters are added over the course of approximately 2 hours. When the addition is complete, the Implementation practically complete, although the mixture was stirred for a further 30 minutes as usual can be.
Die hierbei erzielbaren Ausbeuten, bezogen auf Zinntetrachlorid, liegen zwischen 95 und 98°/o.The achievable yields, based on tin tetrachloride, are between 95 and 98 ° / o.
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