專利名稱：烷基錫醇鹽化合物的制造方法及使用該化合物的碳酸酯的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為酯及碳酸酯制造中所用的催化劑的二烷基錫二醇鹽化合物和/ 或四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物的制造、以及使用了該二烷基錫二醇鹽化合物和/或四 烷基二烷氧基二錫氧烷化合物的酯及碳酸酯的制造。
背景技術(shù)：
二烷基錫二醇鹽化合物及四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物作為酯合成催化劑、碳 酸酯合成催化劑、酯交換反應(yīng)催化劑、硅酮聚合物及氨基甲酸乙酯固化催化劑等催化劑是 極為有用的。其中，碳酸酯是有用的化合物，其作為用于提高辛烷值的汽油添加劑、用于減 少廢氣中的顆粒的柴油燃料添加劑等的添加劑使用，除此之外還作為合成聚碳酸酯或氨基 甲酸乙酯、醫(yī)藥/農(nóng)藥等有機(jī)化合物時(shí)的烷基化劑、羰基化劑、溶劑等使用，或者作為鋰電 池的電解液、潤滑油原料、鍋爐配管的防銹用脫氧劑的原料使用等。二烷基錫二醇鹽化合 物及四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物作為其合成催化劑特別引人注目。例如，在專利文獻(xiàn) 1中公開了通過對使含有二烷基錫二醇鹽的有機(jī)金屬化合物與二氧化碳反應(yīng)所形成的加成 物進(jìn)行熱分解來制造碳酸酯的制造方法。作為二烷基錫二醇鹽化合物及四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物的制造方法，已知 有多種方法。例如，在專利文獻(xiàn)2中公開了使二烷基錫氧化物與醇發(fā)生脫水反應(yīng)、從反應(yīng)液中 除去含有所產(chǎn)生的水的低沸成分的方法。對于該反應(yīng)，據(jù)推測為如下述式(1)及式(2)所 示的伴隨有脫水的逐次平衡反應(yīng)，為了以高收率得到二烷基錫二醇鹽，一邊將由各脫水反 應(yīng)所生成的水抽出到體系外一邊進(jìn)行制造。此外，由于為能量方面不利的反應(yīng)，因而需要在 高溫(例如180°C )下進(jìn)行長時(shí)間反應(yīng)，通過高溫下的長時(shí)間加熱，有可能會產(chǎn)生生成物二 烷基錫二醇鹽化合物或四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物的熱改性反應(yīng)。此外，由于二烷基 錫化合物為固體，因而在利用連續(xù)工序進(jìn)行制造時(shí)有可能會在操作方面產(chǎn)生障礙。
權(quán)利要求
1.一種制造XOR2所示的化合物、以及二烷基錫二醇鹽化合物和/或四烷基二烷氧基二 錫氧烷化合物的方法，該制造方法使選自由下述i)及ii)組成的組中的至少一種烷基錫化 合物與R2OCOOR2所示的碳酸酯和/或R2OH所示的醇在不存在催化劑的條件下反應(yīng)，其中，i) 二烷基錫化合物，該二烷基錫化合物具有1個(gè)錫原子，且具有2個(gè)Sn-R1鍵以及2個(gè) Sn-OX鍵；Sn-R1中，R1表示烷基；Sn-OX中，基團(tuán)OX是OX的共軛酸HOX為pKa在0 6. 8 的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX ； )四烷基二錫氧烷化合物，其是具有1個(gè)Sn-O-Sn鍵的四烷基二錫氧烷化合物，該四 烷基二錫氧烷化合物中的各錫原子具有2個(gè)Sn-R1鍵和1個(gè)Sn-OX鍵；基團(tuán)OX是OX的共 軛酸HOX為pKa在0 6. 8的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX ；R2OCOOR2中，R2表示直鏈狀或支鏈狀的飽和或不飽和烴基、具有飽和或不飽和環(huán)狀烴取 代基的烴基、或者Y-CH2-基；式Y(jié)-CH2-中，Y表示烷基聚亞烷基、芳香族基、或者環(huán)狀飽和或 不飽和亞烷基醚基；R2OH中，R2表示與上述R2相同的基團(tuán)；上述二烷基錫二醇鹽化合物具有1個(gè)錫原子，且具有2個(gè)Sn-R1鍵以及2個(gè)Sn-OR2鍵； 上述四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物為具有1個(gè)Sn-O-Sn鍵的四烷基二烷氧基二錫氧 烷化合物，該四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物中的各錫原子具有2個(gè)Sn-R1鍵和1個(gè)Sn-OR2 鍵。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，在所述碳酸酯R2OCOOR2和/或所述醇R2OH中， R2是直鏈狀或支鏈狀的飽和或不飽和烴基、或者具有飽和或不飽和環(huán)狀烴取代基的烴基。
3.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其中，在所述碳酸二烷基酯R2OCOOR2和/或所述醇 R2OH中，R2是直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數(shù)為1 8的烷基。
4.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述二烷基錫化合物為下述式(1)所示的化合物
5.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述四烷基二錫氧烷化合物為下述式(2)所示 的化合物
6.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，基團(tuán)OX為酰氧基。
7.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述二烷基錫化合物和/或四烷基二錫氧烷化 合物與碳酸酯和/或醇的反應(yīng)在20°C 250°C的溫度實(shí)施。
8.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述二烷基錫二醇鹽化合物為下述式(3)所示 的化合物式中
9.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物為下述 式⑷所示的化合物式中
10.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述二烷基錫化合物和/或所述四烷基二錫 氧烷化合物是利用包括下述工序(1) (2)的方法制造的化合物工序(1)通過選自由二烷基錫二醇鹽化合物、和/或四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物 組成的組中的至少一種烷基錫醇鹽化合物的烷基歧化反應(yīng)，生成含有單烷基錫醇鹽化合物 和三烷基錫醇鹽化合物的烷基錫組合物，使該組合物與通式HOX所示的酸和/或通式XOX 所示的酸酐反應(yīng)，制造具有來自該酸和/或該酸酐的基團(tuán)即OX基團(tuán)的有機(jī)錫化合物的混合 物；上述二烷基錫二醇鹽化合物具有1個(gè)錫原子且具有2個(gè)Sn-R1鍵和2個(gè)Sn-OR2鍵；上述四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物是具有1個(gè)Sn-O-Sn鍵的四烷基二烷氧基二錫氧 烷化合物，該四烷基二錫氧烷化合物中的各錫原子具有2個(gè)Sn-R1鍵和1個(gè)Sn-OR2鍵；上述烷基歧化反應(yīng)中，關(guān)于與錫鍵合的2個(gè)R1基的數(shù)目，在二烷基錫醇鹽化合物的情 況下，與錫鍵合的2個(gè)R1基在2分子間發(fā)生歧化，在四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物的情 況下，與錫鍵合的2個(gè)R1基在分子內(nèi)和/或分子間發(fā)生歧化，變化為具有1個(gè)Sn-R1鍵的單 烷基錫醇鹽化合物和具有3個(gè)Sn-R1鍵的三烷基錫醇鹽化合物； 通式HOX中，HOX是pKa為0 6. 8的布朗斯臺德酸；通式XOX中，基團(tuán)OX是OX的共軛酸HOX的pKa在0 6. 8的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX ； 工序(2)對經(jīng)該工序(1)得到的該有機(jī)錫化合物的混合物進(jìn)行加熱處理，進(jìn)行烷基再 分配反應(yīng)，由該烷基錫組合物中的該單烷基錫醇鹽化合物與三烷基錫醇鹽化合物得到選自 由下述i)、ii)組成的組中的至少一種烷基錫化合物；i) 二烷基錫化合物，該二烷基錫化合物具有1個(gè)錫原子、上述1個(gè)錫原子具有2個(gè) Sn-R1鍵和2個(gè)Sn-OX鍵；Sn-R1中，R1表示烷基；Sn-OX中，基團(tuán)OX是OX的共軛酸HOX為 pKa在0 6. 8的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX ； )四烷基二錫氧烷化合物，其是具有1個(gè)Sn-O-Sn鍵的四烷基二錫氧烷化合物，該四 烷基二錫氧烷化合物中的各錫原子具有2個(gè)Sn-R1鍵和1個(gè)Sn-OX鍵；基團(tuán)OX是OX的共 軛酸HOX為pKa在0 6. 8的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX ；其中，上述的與上述二烷基錫化合物、上述四烷基二錫氧烷化合物、上述二烷基錫二醇 鹽化合物、上述四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物、上述單烷基錫醇鹽化合物、上述三烷基錫 醇鹽化合物的錫直接鍵合的R1是相同的烷基。
11.如權(quán)利要求10所述的制造方法，其中，所述烷基錫組合物是依次進(jìn)行下述工序 (a) 工序(c)而得到的、在制造碳酸酯的過程中所生成的烷基錫組合物工序(a)使下述通式(5)所示的二烷基錫二醇鹽與二氧化碳反應(yīng)，得到含有碳酸酯且 含有下述通式(6)所示的四烷基二烷氧基二錫氧烷和/或該四烷基二烷氧基二錫氧烷與二 氧化碳的結(jié)合體的反應(yīng)液；
12.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其中，在權(quán)利要求11所述的工序(b)和/或工序 (c)之后實(shí)施如下工序進(jìn)行權(quán)利要求10所述的方法，由制造所述碳酸酯的過程中生成的 烷基錫組合物再生二烷基錫二醇鹽和/或四烷基二烷氧基二錫氧烷，將再生的二烷基錫二醇鹽和/或四烷基二烷氧基二錫氧烷用作工序(a)的二烷基錫二 醇鹽，并與工序(b)的殘留液混合用作工序(c)的原料。
13.一種碳酸酯的制造方法，其在權(quán)利要求1所述的方法中進(jìn)一步包括下述工序(A) 工序⑶工序(A)使權(quán)利要求1所述的二烷基錫二醇鹽化合物和/或四烷基二烷氧基二錫氧 烷化合物與二氧化碳反應(yīng)，得到含有碳酸酯且含有四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物和/或 該四烷基二烷氧基二錫氧烷化合物與二氧化碳的結(jié)合體的反應(yīng)液；工序(B)通過蒸餾由該反應(yīng)液分離碳酸酯，得到含有四烷基二烷氧基二錫氧烷和/或 該四烷基二烷氧基二錫氧烷與二氧化碳的結(jié)合體的殘留液。
14.一種碳酸酯的制造方法，其在權(quán)利要求13所述的方法中進(jìn)一步包括下述工序(C)， 將由該工序(C)制造的烷基錫化合物用作權(quán)利要求1所述的烷基錫化合物；工序(C)使所述工序⑶的殘留液與通式HOX所示的酸和/或通式XOX所示的酸酐反 應(yīng)，制造選自下述i)、ii)的組中的至少1種烷基錫化合物；通式HOX中，HOX是pKa為0 6. 8的布朗斯臺德酸；通式XOX中，基團(tuán)OX是OX的共軛酸HOX為pKa在0 6. 8的布朗斯 臺德酸的基團(tuán)OX ；i) 二烷基錫化合物，該二烷基錫化合物具有1個(gè)錫原子，且具有2個(gè)Sn-R1鍵和2個(gè) Sn-OX鍵；Sn-R1中，R1表示烷基；Sn-OX中，基團(tuán)OX是OX的共軛酸HOX為pKa在0 6. 8 的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX ； )四烷基二錫氧烷化合物，其是具有1個(gè)Sn-O-Sn鍵的四烷基二錫氧烷化合物，該四 烷基二錫氧烷化合物中的各錫原子具有2個(gè)Sn-R1鍵和1個(gè)Sn-OX鍵；基團(tuán)OX是OX的共 軛酸HOX為pKa在0 6. 8的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述二烷基錫化合物和/或所述四烷基二錫氧烷 化合物是通過包括下述工序(I) 工序(III)的方法制造的化合物工序(I)使下述通式(8)所示的二烷基錫二醇鹽與二氧化碳反應(yīng)，得到含有碳酸酯且 含有下述通式(9)所示的四烷基二烷氧基二錫氧烷和/或該四烷基二烷氧基二錫氧烷與二 氧化碳的結(jié)合體的反應(yīng)液；
16.如權(quán)利要求1 15中任意一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述烷基R1是碳原子數(shù)為 1 8的直鏈烷基。
17.如權(quán)利要求16所述的制造方法，其中，所述烷基R1為正丁基或正辛基。
18.如權(quán)利要求10、14、15中任意一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述酸HOX為羧酸。
19.如權(quán)利要求18所述的制造方法，其中，所述羧酸為選自由乙酸、丙酸、馬來酸組成 的組中的羧酸。
20.如權(quán)利要求10、14、15中任意一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述酸酐XOX為選自由乙 酸酐、丙酸酐、馬來酸酐組成的組中的酸酐。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造方法，該方法使選自具有1個(gè)錫原子并具有2個(gè)Sn-R1(R1表示烷基)鍵和2個(gè)Sn-OX鍵(基團(tuán)OX是OX的共軛酸HOX為pKa在0～6.8的布朗斯臺德酸的基團(tuán)OX)的二烷基錫化合物等的至少一種烷基錫化合物與R2OCOOR2(R2表示直鏈狀或支鏈狀的飽和或不飽和的烴基等)所示的碳酸酯和/或R2OH(R2表示與上述R2相同的基團(tuán))所示的醇在不存在催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng)，來制造XOR2所示的化合物以及具有1個(gè)錫原子且具有2個(gè)Sn-R1鍵和2個(gè)Sn-OR2鍵的二烷基錫二醇鹽化合物等。
文檔編號C07C68/04GK102112482SQ200980129670
公開日2011年6月29日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者三宅信壽, 篠畑雅亮 申請人:旭化成化學(xué)株式會社