DE1020332B - Process for the production of new organotin compounds - Google Patents

Process for the production of new organotin compounds

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DE1020332B
DE1020332B DEA17989A DEA0017989A DE1020332B DE 1020332 B DE1020332 B DE 1020332B DE A17989 A DEA17989 A DE A17989A DE A0017989 A DEA0017989 A DE A0017989A DE 1020332 B DE1020332 B DE 1020332B
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Arthur C Hecker
Olga K Knoepke
William E Leistner
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B5/00Preserving by using additives, e.g. anti-oxidants
    • C11B5/0078Metal hydrides or organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon link
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/22Tin compounds
    • C07F7/226Compounds with one or more Sn-S linkages

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Description

Verfahren zur Herstellung von neuen Organozinnverbindungen Die Erfindung betrifft die Herstellung neuer organischer Derivate des vierwertigen Zinns und Mischungen, welche dieselben enthalten.Process for the preparation of novel organotin compounds The invention concerns the production of new organic derivatives of tetravalent tin and mixtures, which contain the same.

Die erfindungsgemäßen Produkte sind besonders wertvoll als Stabilisatoren für halogenhaltige Harze und andere halogenhaltige organische Verbindungen. Halogenhaltige Harze, die so stabilisiert werden, sind z. B. Polyvinylchlorid, andere Polyvinylhalogenide und Mischpolymerisate von Vinylchlorid mit Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Styrol und ähnlichen Verbindungen. Andere hierher gehörige organische Verbindungen sind z. B. chlorierte Paraffine mit 10 bis 40 C-Atomen.The products according to the invention are particularly useful as stabilizers for halogen-containing resins and other halogen-containing organic compounds. Halogen containing Resins which are stabilized in this way are e.g. B. polyvinyl chloride, other polyvinyl halides and copolymers of vinyl chloride with vinyl acetate, vinylidene chloride, styrene and similar connections. Other organic compounds belonging to this subheading are z. B. chlorinated paraffins with 10 to 40 carbon atoms.

Die gebräuchlichen organischen Zinnstabilisatoren sind Verbindungen wie z. B. Dibutylzinnmaleat und -laurat. Jedoch sind diese Stabilisatoren nicht genügend wirksam. Sie haben ferner den Nachteil, für sich selbst bei den hohen Temperaturen der Verarbeitung von Vinylharzen nicht ganz stabil zu sein, wodurch Verfärbungen der plastischen Massen bewirkt werden. Überdies verursachen sie häufig Ausblühungen auf der Oberfläche. Dibutylzinnmaleat macht auch noch Schwierigkeiten in der Verarbeitung durch Kleben auf den Kalanderflächen.The common organic tin stabilizers are compounds such as B. dibutyl tin maleate and laurate. However, these stabilizers are not sufficiently effective. They also have the disadvantage of themselves at the high temperatures The processing of vinyl resins is not entirely stable, causing discoloration the plastic masses are effected. In addition, they often cause efflorescence on the surface. Dibutyltin maleate also causes difficulties in processing by gluing on the calender surfaces.

Es wurde gefunden, daß eine bestimmte Art von Zinnderivaten weitaus bessere Resultate als Stabilisatoren gibt, und zwar solche Derivate des vierwertigen Zinns, in welchen das Zinn mit einem Teil seiner Valenzen direkt mit Schwefel verbunden ist.It has been found that a certain type of tin derivative far gives better results than stabilizers, namely such derivatives of the tetravalent Tin, in which the tin, with part of its valences, is directly connected to sulfur is.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Organozinnverbindungen der allgemeinen Formel R. Sn X4 _ n,, worin R Alkyl, Aryl, ein hydroaromatischer oder heterocyclischer Rest und X ein Esterrest einer einbasischen Mercaptosäure ist, deren Schwefelatom an Zinn gebunden ist, und wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Ester aus einer einbasischen Mercaptosäure mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einem einwertigen Alkohol mit einem Organozinnhalogenid, Organozinnoxyd oder einer Organostannonsäure in den entsprechenden Mengenverhältnissen umsetzt.The invention relates to a process for the production of organotin compounds of the general formula R. Sn X4 _ n ,, where R is alkyl, aryl, a hydroaromatic or heterocyclic radical and X is an ester radical of a monobasic mercapto acid whose sulfur atom is bonded to tin, and where n is an integer of 1 to 3 means, characterized in that one is an ester from a monobasic Mercapto acid with 2 to 6 carbon atoms and a monohydric alcohol with a Organotin halide, organotin oxide or an organostannonic acid in the corresponding Implements quantitative proportions.

Die Verbindungen gemäß der Erfindung leiten sich somit vom vierwertigen Zinn ab. Mindestens mit einer und höchstens mit drei Valenzen bindet das Zinn direkt den Schwefel des Esters einer Mercaptosäure, während die restlichen Valenzen durch Alkyl, Aryl, hydroaromatische oder heterocyclische Radikale abgesättigt sind.The compounds according to the invention are thus derived from the tetravalent Tin off. The tin binds directly with at least one and at most three valences the sulfur of the ester of a mercapto acid, while the remaining valences through Alkyl, aryl, hydroaromatic or heterocyclic radicals are saturated.

Beispiele für R sind CH", C,H5, C4H9, C8H", C12H25; Aryl, wie C, H" C H3 C, H4, (C H3)2 C, H3; Furfuryl und Tetrahydrofurfuryl.Examples of R are CH ", C, H5, C4H9, C8H", C12H25; Aryl such as C, H " C H3 C, H4, (C H3) 2 C, H3; furfuryl and tetrahydrofurfuryl.

Beispiele für X sind Ester von Thioglycolsäure mit Butyl-, Hexyl-, Octyl-, Dodecyl-, Benzyl-, Cyclohexyl-, Tetrahydrofurfuryl- und Tetrahydroabietylalkohol. Anstatt Thioglycolsäure können Ester von Thiopropionsäure, Thiobuttersäure, Thiovaleriansäure und Thiocapronsäure verwendet werden. Nimmt man als Beispiel die Butylzinnthioglycolsäurebutylester, so sind folgende drei Verbindungen herstellbar C,H,Sn(SCH,COOC,H9)s (C4 H9)2Sn(SCH,COOC,H9)2 (C,H9)sSn(SCH,COOC,H9) Die neuen Zinnverbindungen sind ölige Flüssigkeiten von hoher Viskosität, die in vielen organischen Lösungsmitteln, wie Äther, Benzol, Toluol, Chloroform, löslich sind.Examples of X are esters of thioglycolic acid with butyl, hexyl, Octyl, dodecyl, benzyl, cyclohexyl, tetrahydrofurfuryl and tetrahydroabietyl alcohol. Instead of thioglycolic acid you can use esters of thiopropionic acid, thiobutyric acid, thiovaleric acid and thiocaproic acid can be used. If one takes the butyltin thioglycolic acid butyl ester as an example, the following three compounds can be produced C, H, Sn (SCH, COOC, H9) s (C4 H9) 2Sn (SCH, COOC, H9) 2 (C, H9) sSn (SCH, COOC, H9) The new tin compounds are oily liquids of high Viscosity, which in many organic solvents, such as ether, benzene, toluene, Chloroform, are soluble.

Beispiel 1 (C,H9)ZSn(SCH,COOC,H11)a 92 g Thioglycolsäure (1 Mol), 100 g Cyclohexanol (1 Mol) und 150 cm3 Benzol, enthaltend 0,3 g p-Toluolsulfonsäure, werden unter Rückfluß gekocht, bis 18 cm3 Wasser azeotropisch abdestilliert sind. Sodann werden 124 g (1/2 Mol) Dibutylzinnoxyd zugefügt und das Sieden fortgesetzt, bis weitere 9 cm' Wasser abdestilliert werden. Das Dibutylzinnoxyd geht hierbei in Lösung. Nach Filtrieren von kleinen Verunreinigungen und Abdestillieren des Benzols verbleibt ein öliger, sehr viskoser Rückstand von leicht gelblicher Farbe, der in den üblichen organischen Lösungsmitteln löslich ist.Example 1 (C, H9) ZSn (SCH, COOC, H11) a 92 g thioglycolic acid (1 mol), 100 g cyclohexanol (1 mol) and 150 cm3 benzene, containing 0.3 g p-toluenesulfonic acid, are refluxed until 18 cm3 of water are azeotropically distilled off. Then 124 g (1/2 mol) of dibutyltin oxide are added and the boiling is continued, until another 9 cm 'of water is distilled off. The dibutyltin oxide goes here in solution. After filtering off small impurities and distilling off the benzene remains an oily, very viscous residue of a slightly yellowish color, which in is soluble in common organic solvents.

Analvse C H S Sn gefunden ..................... 49,5, 7,7, 11,3, 19,9; berechnet für C"HA404S,Sn..... 49,8, 7,6, 11,1, 20,4. Beispiel 2 (C4 H0)2 Sn (S CH, C 0 0C20 H30)2 Wie im Beispiel l beschrieben, wird Thioglycolsäure (92 g) zunächst mit Tetrahydroabietylalkohol (287 g) verestert und der Ester mit Dibutylzinnoxy d (124 g) umgesetzt. Nach Aufarbeitung, wie oben beschrieben, wird ein Produkt erhalten, das erheblich viskoser als das gemäß Beispiel 1 hergestellte Produkt, sonst demselben aber sehr ähnlich ist. Beispiel 3 C4H,Sn(SCH.CH,COOC,Hla)s 1 Mol (106 g) ß-Thiopropionsäure und 1 Mol (102 g) Hexylalkohol werden, wie oben beschrieben, verestert. Zu dem Ester werden 70 g (1/3 1o1) Butylstannonsäure zugefügt. Das Gemisch wird in Gegenwart von Benzol unter Rückfluß gekocht, bis 1/2 Mol Wasser azeotropisch abdestilliert ist, wobei die Stannonsäure in Lösung geht. Nach Abfiltrieren kleiner Verunreinigungen und Abdestillieren des Benzols verbleibt ein Rückstand, der im Aussehen und Verhalten dem Körper, erhalten nach Beispiel 1, völlig gleicht. Analyse: Sn S gefunden ............................. 15,65, 12,6; berechnet für C31Hs000S,*Sn . . . . . . . . . . . . 15,9, 12,9. . Beispiel 4 (C12 H25)2Sn(SCH2CH,CH,COOC,Hg)2 8 g n-Butylalkohol (etwas über 1/l0 Mol) «erden mit 12 g (1/l0 Mol) y-Thiobuttersäure in oben beschriebener Weise verestert und der Ester mit 26 g (1/20 Mol) Dilaurylzinndichlorid eine Stunde unter Rückfluß gekocht. Stickstoff wird hierbei durch die Reaktionsmischung geblasen, um das gebildete HCl zu entfernen. Nach Abfiltrieren kleiner Verunreinigungen wird das Benzol abdestilliert. Es hinterbleibt ein Rückstand, der in Aussehen und Eigenschaften dem nach Beispiel l gewonnenen Produkt überaus ähnlich ist. Analyse: Sn S gefunden ............................. 14,4, 7,8; berechnet für C40Hg004S,Sn ............ 14,65, 7,94. Beispiel 5 (C0 H5)3Sn(SCH.COOCH,C,H5) Der aus Benzylalkohol und Thioglycolsäure hergestellte Ester (1/l0 1o1) wird mit 1j10 Mol Triphenylzinnbromid in Gegenwart von 60 cm3 Benzol eine Stunde unter Rückfluß gekocht. Die Benzollösung wird sodann mit Wasser gewaschen, wobei etwas Hydrolyse eintritt, was die Ausbeute ungünstig beeinflulit. Der nach Filtration und Abtreiben des Benzols erhaltene Rückstand ist dem gemäß Beispiel l erhaltenen Körper in jeder Hinsicht sehr ähnlich. Analyse: Sn S gefunden ............................. 22,0, 6,1 berechnet für C27 H_, 02 S Sn ............. 22,26, 6,04. Die neuen, nach oben beschriebenen 'Methoden erhaltenen Verbindungen können für mannigfaltige Verwendungen herangezogen werden. Sie sind ausgezeichnete Stabilisatoren für halogenhaltige Harze und halogenhaltige organische Verbindungen. Sie sind wirksame Antioxydantien für viele fette Öle, Harze und Kautschuk. Sie können auch selbst oder als Zwischenprodukte für die Bereitung pharmazeutischer oder kosmetischer Artikel dienen.Analvse CHS Sn found ..................... 49.5, 7.7, 11.3, 19.9; calculated for C "HA404S, Sn ..... 49.8, 7.6, 11.1, 20.4. Example 2 (C4 H0) 2 Sn (S CH, C 0 0C20 H30) 2 As described in Example 1, thioglycolic acid (92 g) is first esterified with tetrahydroabietyl alcohol (287 g) and the ester is reacted with dibutyltin oxide (124 g). After working up as described above, a product is obtained which is considerably more viscous than the product prepared according to Example 1, but otherwise very similar to the same. Example 3 C4H, Sn (SCH.CH, COOC, Hla) s 1 mol (106 g) β-thiopropionic acid and 1 mol (102 g) hexyl alcohol are esterified as described above. 70 g (1/3 1o1) butylstannonic acid are added to the ester. The mixture is refluxed in the presence of benzene until 1/2 mol of water has azeotropically distilled off, the stannonic acid going into solution. After small impurities have been filtered off and the benzene has been distilled off, a residue remains which is completely identical in appearance and behavior to the body obtained according to Example 1. Analysis: Sn S found ............................. 15.65, 12.6; calculated for C31Hs000S, * Sn. . . . . . . . . . . . 15.9, 12.9. . Example 4 (C12 H25) 2Sn (SCH2CH, CH, COOC, Hg) 28 g of n-butyl alcohol (slightly more than 1/10 mol) are esterified with 12 g (1/10 mol) of γ-thiobutyric acid in the manner described above and the ester was refluxed for one hour with 26 g (1/20 mol) of dilauryltin dichloride. Nitrogen is blown through the reaction mixture in order to remove the HCl formed. After filtering off small impurities, the benzene is distilled off. A residue remains which is extremely similar in appearance and properties to the product obtained according to Example 1. Analysis: Sn S found ............................. 14.4, 7.8; calculated for C40Hg004S, Sn ............ 14.65, 7.94. Example 5 (C0 H5) 3Sn (SCH.COOCH, C, H5) The ester (1/10 1o1) prepared from benzyl alcohol and thioglycolic acid is refluxed for one hour with 110 moles of triphenyltin bromide in the presence of 60 cm3 of benzene. The benzene solution is then washed with water, with some hydrolysis occurring, which adversely affects the yield. The residue obtained after filtration and stripping off the benzene is very similar in every respect to the body obtained according to Example 1. Analysis: Sn S found ............................. 22.0, 6.1 calculated for C27 H_, 02 S Sn ............. 22.26, 6.04. The new compounds obtained by the methods described above can be used for a wide variety of uses. They are excellent stabilizers for halogen-containing resins and halogen-containing organic compounds. They are effective antioxidants for many fatty oils, resins, and rubbers. They can also be used by themselves or as intermediate products for the preparation of pharmaceutical or cosmetic articles.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung neuer Organozinnverbindungen der allgemeinen Formel R., Sn X4-" worin R Alkyl, Aryl, ein hydroaromatischer oder heterocychscher Rest und X ein Esterrest einer einbasischen Mercaptosäure ist, deren Schwefelatom an Zinn gebunden ist, und wobei 7a eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Ester aus einer einbasischen Mercaptosäure mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einem einwertigen Alkohol mit einem Organozinnhalogenid, Organozinnoxyd oder einer Organostannonsäure in den entsprechenden Mengenverhältnissen umsetzt. PATENT CLAIMS: 1. Process for the preparation of new organotin compounds of the general formula R., Sn X4- "wherein R is alkyl, aryl, a hydroaromatic or heterocychscher radical and X is an ester radical of a monobasic mercapto acid, the sulfur atom of which is bonded to tin, and where 7a is a is an integer from 1 to 3, characterized in that an ester of a monobasic mercapto acid having 2 to 6 carbon atoms and a monohydric alcohol is reacted with an organotin halide, organotin oxide or an organostannonic acid in the appropriate proportions. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol Dibutylzinnoxyd mit 2 Mol des Cyclohexylesters der Thioglycolsäure in einem Lösungsmittel erhitzt, bis das Dibutylzinnoxyd vollständig in Lösung gegangen ist.2. The method according to claim 1, characterized in that 1 mole of dibutyltin oxide heated with 2 mol of the cyclohexyl ester of thioglycolic acid in a solvent, until the dibutyltin oxide has completely dissolved.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1226578B (en) * 1962-05-17 1966-10-13 Harold Verity Smith Process for the production of stabilizers for polyvinyl chloride and its copolymers
DE1276643B (en) * 1966-03-04 1968-09-05 Greiz Doelau Chemie Process for the preparation of mercapto compounds containing tin or antimony

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