PL167726B1 - Upynób otrzymywania octanu cyny(IV) - Google Patents

Abstract

. Sporóy otrzymywcnia uctanu bO)y(IV), w któram repkcje prowadzi wa w wacunkach zabezpieczających układ przed dostępem wilgoci, znamienny tym, że octan cyny(n) poddaje się procesowi utleniania w obecności kwasu octowego i jego bezwodnika, który stosowany est w ilości co najmniej 10% jako współreagentów stanowiących jednocześnie rozpuszczanik octan cyny(Ib), przy czym proces utleniania prowadzi się w warunkach destylacji pod chłodnicą zwrotną, przy stałym nasycaniu roztworu octanu cyny(n) osuszonym gazowym Jenem do całkowitego utlenienia octanu cynyCIb) do octanu cyny(IV), po czym z roztworu Doreakcyjnego w znany sposób wyodrębnia się octan cyny(IV).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania octanu cyny(IV).

Coraz większe praktyczne zastosowanie znajdujązwiązki metaloorganiczne, co powoduje, że połączenia proste typu octanów, acetyloacetonianów czy też akloksylanów, mogące pełnić role produktów wyjściowych w ich syntezie, nabierają coraz większego znaczenia. Drugi obszar zastosowania związany jest z tzw. czystością anionową tego typu związków. Oznacza to, że stosując te związki możemy wprowadzić metal do układu bez nieorganicznego anionowego balastu, bardzo często trudnego do oddzielenia w trakcie syntezy danego połączenia metaloorganicznego.

Stosowanie octanu cyny(IV) do prowadzenia tego typu reakcji jest dotychczas bardzo ograniczone tak ze względu na bariery techniczne jak i ekonomiczne związane z otrzymywaniem tego związku.

Dotychczas znane są dwa sposoby otrzymywania octanu cyny(IV). Pierwszy z nich polega na przeprowadzeniu reakcji podwójnej wymiany pomiędzy jodkiem cynowym a octanem talu(I) w środowisku bezwodnika kwasu octowego [Angew. Chem.(A),59,233(1947)]. W wyniku reakcji otrzymuje się jodek talu w postaci osadu i roztwór octanu cyny(IV). Po oddzieleniu jodku talu roztwór zawierający octan cyny(IV) poddaje się procesowi odparowania w celu wydzielenia produktu finalnego. Podstawową wadą tego rozwiązania jest stosowanie wysoce toksycznych związków talu, a także sposób oczyszczania produktu finalnego. W drugim sposobie otrzymywania octanu cyny(IV), znanym z polskiego opisu patentowego nr 156 658, także wykorzystuje się reakcję podwójnej wymiany, w której to toksyczny octan talu zastąpiono octanem srebra. Wadą tej metody jest stosowanie drogich soli srebra. Można ją częściowo wyeliminować przetwarzając produkt uboczny tej reakcji, jodek srebra w octan srebra. Pociąga to jednak za sobą dodatkowe operacje chemiczne oraz dodatkowe procesy utylizacyjne związane z ochroną środowiska.

Nieoczekiwanie okazało się, że octan cyny(IV) można według wynalazku otrzymać przez poddanie octanu cyny(II) procesowi utleniania.

Utlenianie cyny(II) prowadzi się w obecności kwasu octowego i jego bezwodnika, który stosuje się w ilości co najmniej 10%, jako współreagentów stanowiących jednocześnie rozpuszczalnik octanu cyny(II). Proces prowadzi się w warunkach destylacji pod chłodnicą zwrotną, przy stałym nasycaniu roztworu gazowym osuszonym tlenem, do całkowitego utlenienia octanu cyny(II) do octanu cyny(IV), po czym z roztworu poreakcyjnego w znany sposób wyodrębnia

167 726 się octan cyny(IV). W wynalazku korzystnie jest stosować octan cyny(II), który otrzymuje się w wyniku roztworzenia tlenku cynawego w mieszaninie kwasu octowego i jego bezwodnika, użytego w ilości co najmniej 10%, oraz ogrzewania otrzymanej suspensji w warunkach destylacji pod chłodnicą zwrotną.

W wynalazku można stosować octan cyny(II) uzyskany dowolnym sposobem. Zastosowanie octanu cyny(II) otrzymanego tak, jak to pokazano w rozwiązaniu korzystnym pozwala na wyeliminowanie wpływu ewentualnych zanieczyszczeń mogących pochodzić z innego procesu otrzymywania tego związku.

Podstawową zaletą wynalazku jest to, że w trakcie otrzymywania octanu cyny(IV) nie tworzą się produkty uboczne. Ponadto sposób według wynalazku jest nietoksyczny, znacznie bardziej technologiczny oraz korzystniejszy ekonomicznie od dotychczas znanych.

Wynalazek ilustruje poniższy przykład.

Przykład. W kolbie dwuszyjnej o pojemności 0,2 dm³ umieszczono 10 g (0,07 M) tlenku cynawego i 0,1 dm? mieszaniny kwasu octowego i jego bezwodnika. Celem zabezpieczenia układu reakcyjnego przed wilgocią z powietrza, jak również utleniającym działaniem atmosferycznego tlenu, przez układ przepuszczono osuszony azot z prędkością 100 cm3/h. Układ reakcyjny pozostawiono pod chłodnicą zwrotną w spokojnym wrzeniu na okres 12 godzin. Zawartość kolby poddawano ciągłemu mieszaniu w trakcie reflaxingu za pomocą mieszadła magnetycznego. Po upływie tego czasu czarny tlenek cynawy przeszedł całkowicie w octan cyny(II). Następnie odparowano nadmiar rozpuszczalnika, a wytrącony osad octanu cyny(II) odsączono i suszono w eksykatorze w obecności wodorotlenku potasu. Tak osuszony preparat w celu oczyszczenia poddano sublimacji próżniowej. W drugim etapie syntezy 10 g (0,04 M) otrzymanego jak wyżej octanu cyny(II) umieszczono w kolbie dwuszyjnej o pojemności 0,2 dm3, do której uprzednio wprowadzono 120 cm3 mieszaniny świeżo przedestylowanego kwasu octowego i bezwodnika octowego, w stosunku objętościowym 1:10. Podobnie jak w pierwszym etapie układ poddano procesowi destylacji pod chłodnicą zwrotną w warunkach zabezpieczających przed dostępem wilgoci. Ponadto przez układ przepuszczano osuszony gazowy tlen z prędkością objętościową 20 cm3/min. Po upływie 8 godzin nastąpiło całkowite utlenienie Sn²⁺ do Sn4+ i roztwór stał się klarowny. Po odparowaniu nadmiaru rozpuszczalnika z roztworu wypadł osad octanu cyny(IV) w postaci bezbarwnych igieł.

Wydajność procesu wyniosła 85%. Temperatura otrzymanego produktu wynosiła 526 K.

167 726

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania octanu cyny(IV), w którym reakcje prowadzi się w warunkach zabezpieczających układ przed dostępem wilgoci, znamienny tym, że octan cyny(II) poddaje się procesowi utleniania w obecności kwasu octowego i jego bezwodnika, który stosowany jest w ilości co najmniej 10% jako współreagentów stanowiących jednocześnie rozpuszczalnik octan cyny(II), przy czym proces utleniania prowadzi się w warunkach destylacji pod chłodnicą zwrotną, przy stałym nasycaniu roztworu octanu cyny(II) osuszonym gazowym tlenem do całkowitego utlenienia octanu cyny(II) do octanu cyny(IV), po czym z roztworu poreakcyjnego w znany sposób wyodrębnia się octan cyny (IV).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się octan cyny(II), który otrzymuje się przez roztworzenie tlenku cynawego w mieszaninie kwasu octowego i jego bezwodnika użytego w ilości co najmniej 10% oraz ogrzewanie otrzymanej suspensji w warunkach destylacji pod chłodnicą zwrotną, przy zabezpieczeniu układu przed dostępem wilgoci i tlenu atmosferycznego.