巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法与流程

1.本发明属于稳定剂硫醇甲基锡试剂制备的技术领域，具体涉及一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法。


背景技术：

2.硫醇甲基锡作为性能优异的塑料稳定剂，广泛应用于pvc压延、吹塑、挤塑、注塑加工。巯基乙酸异辛酯三甲基锡[(ch3)3snsch2cooch(c2h5)c4h9]是硫醇甲基锡的一种，广泛存在于硫醇甲基锡稳定剂中,是硫醇甲基锡产生毒性的一个重要的副产物，其分解的产物三甲基氯化锡是剧毒毒性，对人体具高度毒性，中毒的早期症状是身体乏力，伴随阵发性头痛、耳鸣、记忆障碍。重度中毒者可出现幻觉、躁狂及行为异常，甚至昏迷、死亡。现有技术中的制备方法较多采用将原料巯基乙酸异辛酯、甲基氯化锡、碱性物质和溶剂加入到反应器中进行一步反应，这种制备方法生产的硫醇甲基锡中的三甲基硫醇锡数据不稳定,绝大部分三甲基氯化锡进入水中,无法完全生成三甲基硫醇锡，导致制备得到的甲基硫醇锡稳定剂中会含有一定的三甲基硫醇锡,但是这个三甲基硫醇锡在硫醇甲基锡稳定剂中又无法通过常规手段检测到,现有的检测方法,又局限于固体材料,液体材料中的三甲基氯化锡检测。
[0003]
目前对于硫醇甲基锡稳定剂中的巯基乙酸异辛酯三甲基锡的测定还没有标准物质作为检测的参考，三甲基氯化锡极易溶于水,在水溶液中巯基乙酸异辛酯比较难以完全和三甲基氯化锡反应,常规的生产甲基硫醇锡稳定剂工艺制备的三甲基硫醇锡因为主成分含量不足,不足以作为鉴别分析的化学试剂,而本发明制备的巯基乙酸异辛酯三甲基锡可以作为一种标准化学试剂来检测硫醇甲基锡稳定剂中的巯基乙酸异辛酯三甲基锡的含量。


技术实现要素：

[0004]
为了解决现有技术反应过程复杂，反应收率低，主成分含量低,水溶液中含有较多剧毒物质三甲基氯化锡的缺陷，本发明在于提供一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法，将反应物通过微通道反应器，在温和的条件下即可制备出巯基乙酸异辛酯三甲基锡，且得到的目标产物收率高，主成分含量高。
[0005]
本发明是通过如下技术方案实现的：
[0006]
本发明的目的在于提供一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法，具体包括如下步骤：
[0007]
(1)将巯基乙酸异辛酯和有机溶剂混合均匀，并注入到微通道反应器的第一通道中；
[0008]
(2)将三甲基氯化锡水溶液注入到微通道反应器的第二通道中，控制系统反应温度为25
‑
40℃；
[0009]
(3)向微通道反应器的第三通道中注入碱性物质，继续保持25
‑
40℃的反应温度0.5～1h；
[0010]
(4)得到的反应液进一步后处理，得到巯基乙酸异辛酯三甲基锡。
[0011]
优选地，步骤(1)中所述巯基乙酸异辛酯和有机溶剂的质量比为(50
‑
100):100。
[0012]
优选地，所述有机溶剂为正己烷、环己烷、正庚烷、环庚烷、正戊烷、环戊烷、苯、甲苯中的一种或多种。有利于萃取三甲基氯化锡水溶液中的三甲基氯化锡，便于与巯基乙酸异辛酯进行充分反应。
[0013]
优选地，步骤(2)中所述三甲基氯化锡水溶液的质量分数为20wt％
‑
50wt％。
[0014]
优选地，三甲基氯化锡水溶液中含有催化剂，且催化剂的添加量以三甲基氯化锡的摩尔量计为三甲氯化锡与催化剂的摩尔比为1:(0.5
‑
1.5)。
[0015]
优选地，所述催化剂为羧酸钠或/和醋酸钠。
[0016]
为了使巯基乙酸异辛酯和三甲基氯化锡的反应更加充分，本发明优选在三甲基氯化锡水溶液中加入羧酸钠或/和醋酸钠作为催化剂，目的在于提高目标产物巯基乙酸异辛酯三甲基锡的主成分含量。
[0017]
优选地，步骤(3)中所述碱性物质为质量分数15
‑
25wt％的naoh水溶液。
[0018]
优选地，所述巯基乙酸异辛酯、三甲基氯化锡和naoh的摩尔比为(1
‑
1.1):1:(0.98
‑
1.02)。
[0019]
进一步地，步骤(4)的后处理具体为：将反应结束后的反应液静置1h，分液分去水相，油相减压蒸馏，然后通过
‑
20℃冷冻盐水冷却回收正己烷，脱水脱溶后的产品进行过滤，即得巯基乙酸异辛酯三甲基锡。
[0020]
其中，油相减压蒸馏的条件为：压力
‑
0.1mpa，温度60℃
‑
120℃(最高温度≤135℃)下进行蒸馏。
[0021]
相对于现有技术，本发明的有益效果：
[0022]
1)本发明采用微通道反应器进行合成工艺，反应条件温和，反应更加充分，使得制备的产物纯度高、收率好(高达100％)，适合于作为化学纯或者优级纯级别的标准化学物质；
[0023]
2)本发明采用的有机溶剂，有利于萃取三甲基氯化锡水溶液中的三甲基氯化锡，便于与巯基乙酸异辛酯进行充分反应，获得了高收率的巯基乙酸异辛酯三甲基锡产物，且反应产生的废水中不含有剧毒的三甲基氯化锡，安全环保。
具体实施方式
[0024]
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定不同步骤得到的溶液，仅仅是为了便于对各反应步骤中产生的溶液进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0026]
实施例1
[0027]
一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法，包括如下步骤：
[0028]
(1)向500毫升锥形瓶中加入84克巯基乙酸异辛酯和100克正己烷，混合均匀，然后通过蠕动泵将混合溶液注入到微通道反应器的第一通道中；
[0029]
(2)在250毫升锥形瓶中加入三甲基氯化锡45克和水100克，混合均匀得到三甲基氯化锡水溶液，然后注入到微通道反应器的第二通道中，控制恒温系统反应温度为35℃；
[0030]
(3)向微通道反应器的第三通道中缓慢注入质量分数为25wt％的naoh溶液，naoh溶液的加入量以使naoh的摩尔量与三甲基氯化锡的摩尔量之比为1:1，继续保持35℃的反应温度0.5h；
[0031]
(4)保温反应结束，反应液注入到静置釜中静置1小时，分液分去水相，油相减压
‑
0.1mpa蒸馏60℃
‑
120℃(最高温度≤135℃)；正己烷通过
‑
20℃冷冻盐水冷却回收再利用，脱水脱溶后的产品过滤，得到巯基乙酸异辛酯三甲基锡，收率100％，液相色谱分析主成分含量99％,巯基乙酸异辛酯含量0.4％,水分含量0.6％。
[0032]
实施例2
[0033]
一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法，包括如下步骤：
[0034]
(1)向500毫升锥形瓶中加入80克巯基乙酸异辛酯和100克正己烷，混合均匀，然后通过蠕动泵将混合溶液注入到微通道反应器的第一通道中；
[0035]
(2)在250毫升锥形瓶中加入三甲基氯化锡30克和水100克，混合均匀得到三甲基氯化锡水溶液，然后注入到微通道反应器的第二通道中，控制恒温系统反应温度为40℃；
[0036]
(3)向微通道反应器的第三通道中缓慢注入质量分数为20wt％的naoh溶液，naoh溶液的加入量以使naoh的摩尔量与三甲基氯化锡的摩尔量之比为1.01:1，继续保持40℃的反应温度0.7h；
[0037]
(4)保温反应结束，反应液注入到静置釜中静置1小时，分液分去水相，油相减压
‑
0.1mpa蒸馏60℃
‑
120℃(最高温度≤135℃)；正己烷通过
‑
20℃冷冻盐水冷却回收再利用，脱水脱溶后的产品过滤，得到巯基乙酸异辛酯三甲基锡，收率99.9％，液相色谱分析主成分含量98.8％,巯基乙酸异辛酯含量0.6％,水分含量0.6％。
[0038]
实施例3
[0039]
一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法，包括如下步骤：
[0040]
(1)向500毫升锥形瓶中加入94克巯基乙酸异辛酯和100克正庚烷，混合均匀，然后通过蠕动泵将混合溶液注入到微通道反应器的第一通道中；
[0041]
(2)在250毫升锥形瓶中加入三甲基氯化锡50克和水100克，混合均匀得到三甲基氯化锡水溶液，然后注入到微通道反应器的第二通道中，控制恒温系统反应温度为25℃；
[0042]
(3)向微通道反应器的第三通道中缓慢注入质量分数为15wt％的naoh溶液，naoh溶液的加入量以使naoh的摩尔量与三甲基氯化锡的摩尔量之比为0.98:1，继续保持40℃的反应温度1h；
[0043]
(4)保温反应结束，反应液注入到静置釜中静置1小时，分液分去水相，油相减压
‑
0.1mpa蒸馏60℃
‑
120℃(最高温度≤135℃)；正己烷通过
‑
20℃冷冻盐水冷却回收再利用，脱水脱溶后的产品过滤，得到巯基乙酸异辛酯三甲基锡，收率99.95％，液相色谱分析主成分含量98.7％,巯基乙酸异辛酯含量0.7％,水分含量0.6％。
[0044]
实施例4
[0045]
一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法，包括如下步骤：
[0046]
(1)向500毫升锥形瓶中加入50克巯基乙酸异辛酯和100克正己烷，混合均匀，然后通过蠕动泵将混合溶液注入到微通道反应器的第一通道中；
[0047]
(2)在250毫升锥形瓶中加入三甲基氯化锡45克和水100克，混合均匀得到三甲基氯化锡水溶液，向三甲基氯化锡水溶液中加入25克羧酸钠，常温下混合30min，然后注入到微通道反应器的第二通道中，控制恒温系统反应温度为25℃；
[0048]
(3)向微通道反应器的第三通道中缓慢注入质量分数为15wt％的naoh溶液，naoh溶液的加入量以使naoh的摩尔量与三甲基氯化锡的摩尔量相等，继续保持40℃的反应温度1h；
[0049]
(4)保温反应结束，反应液注入到静置釜中静置1小时，分液分去水相，油相减压
‑
0.1mpa蒸馏60℃
‑
120℃(最高温度≤135℃)；正己烷通过
‑
20℃冷冻盐水冷却回收再利用，脱水脱溶后的产品过滤，得到巯基乙酸异辛酯三甲基锡，收率99.99％，液相色谱分析主成分含量99.1％,巯基乙酸异辛酯含量0.5％,水分含量0.4％。
[0050]
实施例5
[0051]
一种巯基乙酸异辛酯三甲基锡的制备方法，包括如下步骤：
[0052]
(1)向500毫升锥形瓶中加入85克巯基乙酸异辛酯和100克正戊烷，混合均匀，然后通过蠕动泵将混合溶液注入到微通道反应器的第一通道中；
[0053]
(2)在250毫升锥形瓶中加入三甲基氯化锡20克和水100克，混合均匀得到三甲基氯化锡水溶液，向三甲基氯化锡水溶液中加入40克醋酸钠，常温下混合20min，然后注入到微通道反应器的第二通道中，控制恒温系统反应温度为25℃；
[0054]
(3)向微通道反应器的第三通道中缓慢注入质量分数为15wt％的naoh溶液，naoh溶液的加入量以使naoh的摩尔量与三甲基氯化锡的摩尔量之比为1.02:1，继续保持40℃的反应温度1h；
[0055]
(4)保温反应结束，反应液注入到静置釜中静置1小时，分液分去水相，油相减压
‑
0.1mpa蒸馏60℃
‑
120℃(最高温度≤135℃)；正己烷通过
‑
20℃冷冻盐水冷却回收再利用，脱水脱溶后的产品过滤，得到巯基乙酸异辛酯三甲基锡，收率99.96％，液相色谱分析主成分含量99％,巯基乙酸异辛酯含量0.6％,水分含量0.4％。
[0056]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。