实验二十一 热稳定剂二月桂酸二正丁基锡的合成

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1、http://www.wordwendang.com实验二十一热稳定剂二月桂酸二正丁基锡的合成本文档由【中文word文档库】www.wordwendang.com提供，转载分发敬请保留本信息；中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word文档。word文档一、实验目的1．了解有机锡做热稳定剂的特点及其制备工艺；掌握用正丁醇制备碘丁烷的原理及其操作方法；2．掌握相转移催化剂催化条件下碘丁烷与锡反

2、应制备二碘二正丁基锡的原理及其操作方法；3．熟练用工业标准对产品进行检测的方法。二、基本原理有机锡热稳定剂最突出的优点是使加工制成的PVC制品具有高度的透明性且无毒，可以取代其它价格较昂贵的塑料制品，用于食品包装行业。其系列品种中最常见者如：Ⅰ二月桂酸二正丁基锡Ⅱ二月桂酸二正辛基锡（无毒）Ⅲ二马来酸单丁脂二正丁基锡Ⅳ马来酸二正丁基锡聚合物Ⅴ二（巯基乙酸异辛脂）二正辛基锡（无毒）上述产品互有优缺点。例如，Ⅰ、Ⅱ的耐热性稍差，但加工性能优良；Ⅲ、Ⅳ初期色相好，长期耐热性和透明性也好，耐候性是有机锡中最好的

3、，但Ⅲ有催泪性；Ⅴ长期耐热性和透明性都很好，但耐候性稍差且有臭味。有机锡系列稳定剂的工业制法，包括合成二卤二烷基锡和最终产品两个主要步骤。二卤二烷基锡的合成是技术关键，有三种主要路线。烷基铝法：2R3Al+3SnCl4→3R2SnCl2+2AlCl3格氏法：2RMgCl+SnCl4→R2SnCl2+2MgCl2直接法：2RX+Sn→R2SnX2烷基铝法和格氏法需要在高度无氧无水的苛刻条件及对防火防爆要求极高的条件下操作，反应产物中又含有一烷基三氯化锡和三烷基一氯化锡（剧毒），需加以分离且较困难。直接法

4、的步骤、设备和技术都比较简单，它又分为碘代烷法和氯代烷法两种方法。氯代烷法的经济价值很大，但尚处于开发阶段(1)更多相关文档免费下载请登录:http://www.wordwendang.com-中文word文档库http://www.wordwendang.com；碘代烷法是成熟的，工艺条件仍在不断改进，此法需要有回收碘的配套工艺才有经济价值。本实验采用碘代烷直接法，合成有机锡稳定剂中的常用品种二月桂酸二正丁基锡(2)。包括碘丁烷的制备在内，本合成由以下三步反应完成：6n-C4H9OH+3I2+2P→

5、6n-C4H9I+2P(OH)32n-C4H9I+Sn(n-C4H9)2SnI2(n-C4H9)2SnI2+2n-C11H23COONa→(n-C4H9)2Sn（OCOC11H23-n）2+2NaI三、主要仪器与药品正丁醇，红磷，碘，锡粉，碘丁烷（也可用第一步反应的产物），溴化四丁铵（TBAB），20%氢氧化钠，月桂酸，旋转蒸发仪，可控温电磁搅拌器，可控温电热套。四、操作步骤1．1-碘丁烷的制备在装有可控温电磁搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶内，放置2.0g（0.065mol）红磷和13.5g（0

6、.18mol）正丁醇(3)。搅拌，水浴加热至80℃左右，停止加热(4)。撤去水浴，将19g（0.075mol）碘分成十几批从冷凝管顶部投入反应瓶中。反应因放热而自行升温，要控制投碘的数量和速度，使反应温度保持在90~100℃之间(5)，约在30~60min内将碘加完。随后慢慢升温至回流温度，反应2h，直到反应混合物由紫红色变为无色或浅棕色为止。停止加热，待温度下降到90℃左右，加入50ml水。将反应装置改为蒸馏装置，重新升温进行蒸馏。碘丁烷随水一起被蒸出后沉集在接收瓶的底部。当蒸馏进行到不再有碘丁烷蒸

7、出后停止操作(6)。将馏出物移入分液漏斗中，分去水层。油层转入小三角瓶中，加入少许无水硫酸钠干燥至澄清。滤去干燥剂，得到无色透明液体碘丁烷约28g(7)，此产物可直接用于下一步的合成，应装入棕色玻璃瓶中密封并置于暗处保存，留作下次实验用。2.二碘二正丁基锡的制备将6g（0.05mol）锡箔或锡粉、23g（0.12mol）碘丁烷和1g溴化四丁铵加入100mL三口瓶中，装置回流冷凝管、搅拌器和油浴。开动搅拌(8)，加热油浴，升温至130℃左右(9)并保温反应3~4h，至绝大部分或全部的锡反应完毕为止(10

8、)。降温，若有未反应完的锡残渣存在，可将反应液倾倒出来，把反应瓶内的锡清除干净，然后反应液重新放回瓶中。加入30mL10%盐酸，加热至60~70℃搅拌10min(11)，然后改装成蒸馏装置，提高油浴温度将未反应的碘丁烷与水一同蒸出回收，至完全无油珠蒸出为止。降温，残余物移入分液漏斗中静置分层。分去酸层后得到主要含二碘二正丁基锡的显红棕色的液体，约20~22g，产率82%~98%(12)。3、二月桂酸二正丁基锡的制备将3.4（0.084mol）氢氧化钠溶解