二丁基氧化锡的制备方法及其在三氯蔗糖合成中的应用技术

本发明专利技术提供二丁基氧化锡的制备方法及其在三氯蔗糖合成中的应用，二丁基氧化锡的制备方法中包括以下步骤(1)四丁基锡的合成；(2)二丁基二氯化锡的合成；(3)二丁基氧化锡的合成；所述步骤(3)中所述表面活性剂为Gemini阳离子表面活性剂；所述二丁基氧化锡应用于三氯蔗糖合成领域中。

Preparation of two butyl tin oxide and its application in synthesis of three sucralose

The invention provides a method for preparing two butyl tin oxide and its application in three sucrose synthesis and preparation method comprises the following steps of two butyl tin oxide (1) in the synthesis of four butyl tin; (2) the synthesis of two butyl two tin chloride; (3) the synthesis of dibutyl tin oxide by two; the step (3) in the surface active agent Gemini cationic surfactant; the two butyl tin oxide used in the synthesis of sucralose in three areas.

【技术实现步骤摘要】
二丁基氧化锡的制备方法及其在三氯蔗糖合成中的应用
本专利技术涉及一种有机锡类物质的制备方法，具体地，本专利技术涉及一种二丁基氧化锡的制备方法及其在三氯蔗糖合成中的应用。
技术介绍
目前国内外生产有机锡的方法主要有格氏法、武兹法、烷基铝法和直接碘法，格氏法多以欧美国家所采用，武兹法在美国和东德已实现工业化生产，烷基铝法在东德也有采用。直接碘法在日本广泛应用。格氏法优点在于能随时控制产品组成，但步骤多，而且格氏反应为放热反应，溶剂沸点甚低，故必须谨慎控制温度和反应速度，以免发生爆炸；碘法虽然步骤较格氏少，但必须进行规的回收，两种方法的共同点在于金属镁、碘及原料金属锡的价格都较贵，且其中有机锡氯化物毒性较高，故一般工业生产寻求不采用碘化物的方法。兙二丁基氧化锡主要作为合成聚氯乙烯热稳定剂、聚氨酯催化剂、有机硅固化催化剂等的中间原料。三氯蔗糖是一种能用于多种食物和饮料中的高强度甜味剂。合成蔗糖-6-乙酯的方法中最适合工业化的主要有原乙酸三甲酯法和有机锡法，其中有机锡法由于二丁基氧化锡可以回收再利用，这无形中降低了生成成本。二丁基二氯化锡和碱反应可制得二丁基氧化锡，由于反应生成的二丁基氧化锡具有疏水性，而且反应过程存在副反应，传统工艺中使用惰性的有机溶剂帮助反应完全，但产品经过洗涤会夹杂少量的溶剂而影响产品质量。另外，现有技术中加入表面活性剂进行改善二丁基二氯化锡和碱反应过程中产生的副反应，但是现有表面活性剂中存在吸附严重，耐温抗盐性差等问题。因此，本专利技术提供一种二丁基氧化锡的制备方法，通过制备合适的表面活性剂改善二丁基二氯化锡和碱反应过程中产生的副反应，克服存在吸附，耐温抗盐性差等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供二丁基氧化锡的制备方法，至少包括以下步骤：(1)四丁基锡的合成：向反应器中加入镁粉、复合溶剂和正丁基氯，升温至回流反应0.5h，缓慢滴加正丁基氯和四氯化锡的混合溶液，回流反应3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，搅拌均匀后，分出有机层，减压浓缩有机层，得无色液体四丁基锡；(2)二丁基二氯化锡的合成：将步骤(1)中四丁基锡、催化剂加入反应器中，氮气置换3次，缓慢滴加四氯化锡，控制反应体系中温度小于80℃，滴加完毕后，65℃条件下保温1h，升温至136℃，保温3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，过滤，分出有机层，减压浓缩有机层，得二丁基二氯化锡；(3)二丁基氧化锡的合成：向反应器中加入质量分数为20％的氢氧化钠水溶液、表面活性剂，升温至60℃；将二丁基二氯化锡加热至60℃，缓慢引入超声雾化器中进行雾化，开启烧瓶搅拌，将雾化气流用玻璃管引入反应器中碱液液面下1cm处进行反应，控制反应温度为60℃，保温4h，降温至室温，过滤，用去离子水将滤饼洗涤至中性，80℃减压干燥20h，得到二丁基氧化锡；其中，所述步骤(1)中所述镁粉与所述正丁基氯、所述复合溶剂的重量比为1：4：20；步骤(1)中所述正丁基氯和四氯化锡的混合溶液中所述正丁基氯与所述四氯化锡的重量比为1：1.35；所述镁粉与所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：9；所述复合溶剂为正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂；所述正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂中所述正丁醇与所述四氢呋喃的重量比为1：1.5；步骤(2)中所述四丁基锡与所述催化剂、所述四氯化锡、所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：0.06：0.7：0.2；所述催化剂为改性纳米纤维素与氯化铝的复合物，所述改性纳米纤维素与氯化铝的复合物中所述改性纳米纤维素与所述氯化铝的重量比为6：1；所述改性纳米纤维素为纳米纤维素接枝磺化八苯基八硅倍半氧烷和十二烷基三甲基溴化铵；所述纳米纤维素与所述磺化八苯基八硅倍半氧烷、所述十二烷基三甲基溴化铵的重量比为1：0.12：0.24；步骤(3)中所述二丁基二氯化锡与所述质量分数为20％的氢氧化钠水溶液的重量比为1：3.5；所述二丁基二氯化锡与所述表面活性剂、所述四氢呋喃的重量比为1：0.001：0.05；所述步骤(3)中所述表面活性剂为Gemini阳离子表面活性剂。在一种实施方式，所述Gemini阳离子表面活性剂由叔胺、浓盐酸与环氧氯丙烷反应制备得到；所述叔胺包括十二烷基二甲基叔胺、十二烷基苯丁基叔胺中一种或多种。在一种实施方式，所述Gemini阳离子表面活性剂的制备方法包括以下步骤：(1)按摩尔比向反应器中加入叔胺、浓盐酸缓慢升温至60℃，保温反应5h，冷却，得到叔胺盐酸盐；(2)向反应器中加入叔胺盐酸盐、叔胺、环氧氯丙烷和正丙醇，升温至65℃，保温反应8h，减压浓缩，得到Gemini阳离子表面活性剂。在一种实施方式，所述Gemini阳离子表面活性剂中所述叔胺与所述环氧氯丙烷的摩尔比为(1-1.3)：1。在一种实施方式，所述Gemini阳离子表面活性剂中所述叔胺与所述环氧氯丙烷的摩尔比为1.15：1。在一种实施方式，所述叔胺为十二烷基二甲基叔胺、十二烷基苯丁基叔胺；其中所述十二烷基二甲基叔胺与所述十二烷基苯丁基叔胺的摩尔比为1：(0.4-1)。在一种实施方式，所述十二烷基二甲基叔胺与所述十二烷基苯丁基叔胺的摩尔比为1：(0.5-0.7)。在一种实施方式，所述十二烷基二甲基叔胺与所述十二烷基苯丁基叔胺的摩尔比为1：0.64。在一种实施方式，所述Gemini阳离子表面活性剂的制备方法中所述步骤(1)中所述叔胺与所述浓盐酸的摩尔比为1：1；所述步骤(2)中所述叔胺盐酸盐与所述叔胺的摩尔比为1：0.15；所述叔胺盐酸盐与所述正丙醇的重量比为1：4。在一种实施方式，所述二丁基氧化锡应用于三氯蔗糖合成领域中。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数本文档来自技高网...

【技术保护点】
二丁基氧化锡的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)四丁基锡的合成：向反应器中加入镁粉、复合溶剂和正丁基氯，升温至回流反应0.5h，缓慢滴加正丁基氯和四氯化锡的混合溶液，回流反应3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，搅拌均匀后，分出有机层，减压浓缩有机层，得无色液体四丁基锡；(2)二丁基二氯化锡的合成：将步骤(1)中四丁基锡、催化剂加入反应器中，氮气置换3次，缓慢滴加四氯化锡，控制反应体系中温度小于80℃，滴加完毕后，65℃条件下保温1h，升温至136℃，保温3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，过滤，分出有机层，减压浓缩有机层，得二丁基二氯化锡；(3)二丁基氧化锡的合成：向反应器中加入质量分数为20％的氢氧化钠水溶液、表面活性剂，升温至60℃；将二丁基二氯化锡加热至60℃，缓慢引入超声雾化器中进行雾化，开启烧瓶搅拌，将雾化气流用玻璃管引入反应器中碱液液面下1cm处进行反应，控制反应温度为60℃，保温4h，降温至室温，过滤，用去离子水将滤饼洗涤至中性，80℃减压干燥20h，得到二丁基氧化锡；其中，所述步骤(1)中所述镁粉与所述正丁基氯、所述复合溶剂的重量比为1：4：20；步骤(1)中所述正丁基氯和四氯化锡的混合溶液中所述正丁基氯与所述四氯化锡的重量比为1：1.35；所述镁粉与所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：9；所述复合溶剂为正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂；所述正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂中所述正丁醇与所述四氢呋喃的重量比为1：1.5；步骤(2)中所述四丁基锡与所述催化剂、所述四氯化锡、所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：0.06：0.7：0.2；所述催化剂为改性纳米纤维素与氯化铝的复合物，所述改性纳米纤维素与氯化铝的复合物中所述改性纳米纤维素与所述氯化铝的重量比为6：1；所述改性纳米纤维素为纳米纤维素接枝磺化八苯基八硅倍半氧烷和十二烷基三甲基溴化铵；所述纳米纤维素与所述磺化八苯基八硅倍半氧烷、所述十二烷基三甲基溴化铵的重量比为1：0.12：0.24；步骤(3)中所述二丁基二氯化锡与所述质量分数为20％的氢氧化钠水溶液的重量比为1：3.5；所述二丁基二氯化锡与所述表面活性剂、所述四氢呋喃的重量比为1：0.001：0.05；所述步骤(3)中所述表面活性剂为Gemini阳离子表面活性剂。...

【技术特征摘要】
1.二丁基氧化锡的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)四丁基锡的合成：向反应器中加入镁粉、复合溶剂和正丁基氯，升温至回流反应0.5h，缓慢滴加正丁基氯和四氯化锡的混合溶液，回流反应3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，搅拌均匀后，分出有机层，减压浓缩有机层，得无色液体四丁基锡；(2)二丁基二氯化锡的合成：将步骤(1)中四丁基锡、催化剂加入反应器中，氮气置换3次，缓慢滴加四氯化锡，控制反应体系中温度小于80℃，滴加完毕后，65℃条件下保温1h，升温至136℃，保温3h，冷却至室温，加入质量分数为10％的盐酸水溶液，过滤，分出有机层，减压浓缩有机层，得二丁基二氯化锡；(3)二丁基氧化锡的合成：向反应器中加入质量分数为20％的氢氧化钠水溶液、表面活性剂，升温至60℃；将二丁基二氯化锡加热至60℃，缓慢引入超声雾化器中进行雾化，开启烧瓶搅拌，将雾化气流用玻璃管引入反应器中碱液液面下1cm处进行反应，控制反应温度为60℃，保温4h，降温至室温，过滤，用去离子水将滤饼洗涤至中性，80℃减压干燥20h，得到二丁基氧化锡；其中，所述步骤(1)中所述镁粉与所述正丁基氯、所述复合溶剂的重量比为1：4：20；步骤(1)中所述正丁基氯和四氯化锡的混合溶液中所述正丁基氯与所述四氯化锡的重量比为1：1.35；所述镁粉与所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：9；所述复合溶剂为正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂；所述正丁醇与四氢呋喃的复合溶剂中所述正丁醇与所述四氢呋喃的重量比为1：1.5；步骤(2)中所述四丁基锡与所述催化剂、所述四氯化锡、所述质量分数为10％的盐酸水溶液的重量比为1：0.06：0.7：0.2；所述催化剂为改性纳米纤维素与氯化铝的复合物，所述改性纳米纤维素与氯化铝的复合物中所述改性纳米纤维素与所述氯化铝的重量比为6：1；所述改性纳米纤维素为纳米纤维素接枝磺化八苯基八硅倍半氧烷和十二烷基三甲基溴化铵；所述纳米纤维素与所述磺化八苯基八硅倍半氧烷、所述十二烷基三甲基溴化铵的重量比为1：0.12：0.24；步骤(3)中所述二丁基二氯化锡与所述质量分数为20％的氢氧化钠水溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学强，张建根，俞永峰，黄海娟，顾周全，
申请(专利权)人：南通艾德旺化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32